IFE.H2 68

Informativo Eletrônico – Geração de Energia com Hidrogênio nº 68– publicado em 07 de fevereiro de 2022.

IFE: Informativo Eletrônico de Hidrogênio – GESEL-UFRJ <!–

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IFE: nº 68 – 07 de fevereiro de 2022
http://gesel.ie.ufrj.br/
gesel@gesel.ie.ufrj.br

Editor: Prof. Nivalde J. de Castro

Índice

Políticas Públicas e Financiamentos
1
Estados Unidos: Novo México reforça compromisso com a Lei de Desenvolvimento de Hub de Hidrogênio
2 Estados Unidos: US$ 500.000 para apoiar Centro de Pesquisa de Energia de Hidrogênio
3 Reino Unido: Lançado novo comitê para auxiliar o governo
4 Rússia: Putin afirma que o país pode se tornar um dos maiores exportadores de hidrogênio até 2035

Produção
1 Egito: H2 – Industries desenvolverá planta de hidrogênio de 1 GW
2 Espanha: Grandes empresas se unem para desenvolver planta de hidrogênio verde de 2 GW
3 EUA: AmmPower assina Carta de Intenção para produzir hidrogênio e amônia verde
4 Holanda: BP e Hycc assinam MoU para desenvolver usina de hidrogênio verde de 250 MW
5 Malásia: Empresas pretendem desenvolver projeto de hidrogênio limpo
6 Reino Unido: RWE fornecerá estudos e desenvolverá planta de hidrogênio verde de 100 MW

Armazenamento e Transporte
1 EUA: 14 regiões identificadas para possíveis hubs de armazenamento de hidrogênio
2 França: Armazenamento subterrâneo de hidrogênio para eletrolisador de 1 MW

Uso Final
1 EUA: Empresas avançam em célula a combustível alimentada por hidrogênio líquido
2 EUA: Rede de reabastecimento de hidrogênio a ser desenvolvida
3 França: Novas aeronaves regionais movidas a hidrogênio como parte de acordo
4 Índia: GAIL inicia projeto de mistura de hidrogênio na rede de gás indiana

5 Reino Unido: Hidrogênio para ajudar na fabricação de vidro
6 Reino Unido: Planos para 20% de mistura de hidrogênio nas redes de gás natural até 2023

Tecnologia e Inovação
1 Reino Unido: Dispositivo de descarbonização para desbloquear a economia do hidrogênio
2 Suíça: EPFL usa cascas de banana para maximizar a produção de hidrogênio através da fotopirólise

Eventos
1 H2-Brasil: 1º Congresso Brasileiro de Hidrogênio
2 Hidrogênio e os setores de difícil descarbonização

Artigos e Estudos
1 Análise técnico-econômica da planta de metanol verde com projeto otimizado de produção de hidrogênio renovável: um estudo de caso na China
2 Avaliação prospectiva do ciclo de vida da produção de hidrogênio por fotorreforma de resíduos
3 Aviação movida a hidrogênio verde – lacunas de revisão e pesquisa
4 Eletrolisadores sem membrana para a produção de hidrogênio verde de baixo custo: Uma análise técnico-econômica

5 Hidrogênio turquesa: Avaliação técnico-econômica da pirólise de gás natural em sais fundidos
6 O hidrogênio como um vetor de descarbonização da economia de países exportadores de gás natural: Qatar como um estudo de caso
7 Perspectivas do hidrogênio verde na Polônia: Uma análise técnico-econômica


 

 

Políticas Públicas e Financiamentos

1 Estados Unidos: Novo México reforça compromisso com a Lei de Desenvolvimento de Hub de Hidrogênio

O Novo México, estado localizado nos EUA, ganhará um impulso significativo em seu ecossistema de hidrogênio a partir da Lei de Desenvolvimento do Hub de Hidrogênio, com o apoio da governadora Michelle Lujan Grisham. A introdução deste projeto de lei pretende reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no estado, incentivando a produção do hidrogênio com baixo teor de carbono, além de sua exportação além-fronteiras. O governo dos EUA alocou US$ 8 bilhões para incentivar o desenvolvimento de quatro centros regionais de hidrogênio que devem servir de apoio a vários setores. Ao aprovar este projeto de lei a crescente economia do hidrogênio se alinha com as metas climáticas dentro do estado, além de ajudar na criação de empregos de energia limpa. Várias áreas-chave da indústria serão afetadas pelo projeto de lei através do qual o hidrogênio de baixo carbono poderá ser utilizado em caminhões, manufatura, mineração, construção e geração de eletricidade. (Governor of New Mexico – 25.01.2022)

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2 Estados Unidos: US$ 500.000 para apoiar Centro de Pesquisa de Energia de Hidrogênio

A Escola de Recursos Energéticos (SER) da Universidade de Wyoming, EUA, receberá um financiamento de US $500.000 da empresa de energia Williams para ajudar a desenvolver o Centro de Pesquisa de Energia do Hidrogênio (H2ERC) da escola. O Centro buscará liderar a pesquisa aplicada e colaborar com as partes interessadas de Wyoming para apoiar o crescimento de uma indústria de hidrogênio focada em atender os clientes de energia existentes no estado e desenvolver novos mercados. O projeto se concentra em desenvolver diversas formas de produzir hidrogênio limpo, incluindo carvão de baixo custo via gaseificação, natural via reforma de metano, eletrólise via energia eólica de alta capacidade, bem como avaliar o potencial para uso de energia solar, nuclear, dentre outros. Os US$ 500.000 em financiamento serão recebidos durante um período de cinco anos e apoiarão as partes interessadas em Wyoming para aumentar a adoção de energia limpa e reforçar a descarbonização. A contribuição, juntamente com a já recebida de Anschutz, bolsas federais de pesquisa e apoio do estado de Wyoming, permitirá que a SER levante oficialmente o H2ERC contratando sua primeira equipe de pesquisa dedicada. (University of Wyoming – 31.01.2022)

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3 Reino Unido: Lançado novo comitê para auxiliar o governo

A ex-vice-presidente do Comitê de Mudança Climática (CCC), Baronesa Brown, está entre os membros de uma nova Comissão de Política de Hidrogênio, que aconselhará os policy makers à medida que os setores de hidrogênio verde e azul aumentam no Reino Unido. Representantes seniores do Partido Conservador, Partido Trabalhista e Liberais Democratas se juntarão à Baronesa Brown como membros da Comissão, bem como especialistas do setor privado e acadêmicos seniores do Reino Unido. A Comissão irá, em primeiro lugar, realizar uma avaliação da Estratégia de Hidrogénio do Governo do Reino Unido com um relatório, a ser apresentado ainda este ano. O governo planeja um programa de engajamento de oito meses com representantes da indústria e da academia, bem como funcionários do governo nacional e local para essa discussão. A Estratégia de Hidrogênio foi publicada em agosto passado e se baseia no compromisso assumido no Plano de Dez Pontos, com a meta de 5 GW de capacidade de geração de hidrogênio de “baixo carbono” até 2030. (Hydrogen Central – 01.02.2022)

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4 Rússia: Putin afirma que o país pode se tornar um dos maiores exportadores de hidrogênio até 2035

Vladimir Putin, presidente da Rússia, reiterando as metas do país aos representantes italianos, afirmando que a Rússia pretende se tornar um dos maiores exportadores globais de hidrogênio até 2035. O presidente declarou as metas de hidrogênio do país a representantes de empresas italianas que podem garantir um fluxo constante de hidrogênio na Rússia. O país deve aproveitar essas parcerias para garantir o lugar de um dos maiores exportadores de hidrogênio em todo o mundo, ao mesmo tempo em que apoia a descarbonização das indústrias. Segundo a Tass, Putin completou: “A implementação de projetos-piloto de produção de hidrogênio com baixo nível de emissões de gases de efeito estufa e seu uso no setor de energia, transporte e indústria pode começar nos próximos anos”. (TASS – 26.01.2022)

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Produção

1 Egito: H2 – Industries desenvolverá planta de hidrogênio de 1 GW

A H2-Industries, uma empresa de energia fundada em 2011, visa desenvolver uma unidade de produção de hidrogênio no Egito. A unidade de produção utilizará resíduos orgânicos e não recicláveis para produzir o hidrogênio de maneira limpa. A planta contará com uma capacidade de produção de 1 GW e utilizará 4 milhões de toneladas de resíduos por ano. Este é um projeto potencial por dois motivos principais: o preço do hidrogênio produzido deve ser reduzido e o produto deve reduzir a poluição ambiental. A expectativa é que o custo nivelado do hidrogênio caia pela metade, quando comparado às atuais tecnologias verdes de produção. O segundo ponto é o fato de que, além de produzir um produto renovável, o projeto reduza a poluição causada pelo acúmulo de lixo e reforce o comprometimento de conservação dos recursos hídricos do país. (H2-Industries – 31.01.2022)

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2 Espanha: Grandes empresas se unem para desenvolver planta de hidrogênio verde de 2 GW

Alguns dos maiores players da indústria de hidrogênio, a Enagás, Vestas, Copenhagen, Naturgy e Fertiberia, se uniram e revelaram que irão desenvolver um projeto de construção de uma planta de hidrogênio verde (H2V) na Espanha. A planta contará com eletrolisadores que somarão uma capacidade de produção de 2 GW e produzirá grandes quantidades de hidrogênio renovável, sendo capaz de atender a 30% da demanda atual de hidrogênio no país. No que concerne ao uso final, o gás será utilizado para produzir amônia verde e também será misturado com gás natural em um gasoduto. A primeira fase do projeto está prevista para entrar em construção no final de 2023 e contará com uma capacidade de produção de 500 MW, sendo alimentada por uma planta de energia eólica e solar de 1,7 GW. (Enagás – 01.02.2022)

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3 EUA: AmmPower assina Carta de Intenção para produzir hidrogênio e amônia verde

A AmmPower, empresa que atua com diversos trabalhos no setor de energia limpa, assinou uma Carta de Intenção (LOI) com o Porto de Louisiana para desenvolver uma usina de hidrogênio nas instalações do porto, que pertence aos Estados Unidos (EUA). A usina produzirá hidrogênio verde a partir de eletrolisadores que serão alimentados por energias renováveis. Posterior ao processo de produção, o gás será destinado a uma unidade de produção de amônia, garantindo a produção de amônia verde que também será um produto do projeto. Uma vez que as unidades estiverem operacionais, serão produzidas até 4.000 toneladas de amônia verde por dia. Por fim, a amônia verde será utilizada para fornecer combustível para a crescente demanda da indústria marítima. (AmmPower – 31.01.2022)

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4 Holanda: BP e Hycc assinam MoU para desenvolver usina de hidrogênio verde de 250 MW

A BP, empresa multinacional que opera no setor de energia, sobretudo de petróleo e gás, assinou um novo contrato de intenção com a HyCC, uma empresa que atua no setor de hidrogênio, para desenvolver uma nova planta de hidrogênio em Roterdã, Holanda. A planta, que produzirá hidrogênio verde (H2V), contará com eletrolisadores que somarão uma capacidade de 250 MW e será movida a partir de energias renováveis. Em seu uso final, o gás produzido será destinado à refinaria da BP de Roterdã, a fim de descarbonizá-la. Vale salientar que uma possível decisão final de investimento será tomada em 2023 e, logo que a planta estiver operacional, o projeto irá reduzir 350.000 toneladas de emissões de carbono anualmente. (Hycc – 02.02.2022)

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5 Malásia: Empresas pretendem desenvolver projeto de hidrogênio limpo

A Malásia pode ganhar um novo projeto de hidrogênio limpo em larga escala através de uma parceria entre a Lotte Chemical, Samsung Engineering, POSCO e Malaysia SEDC Energy, que pretendem acelerar a adoção do hidrogênio. A parceria pretende produzir hidrogênio em Sarawak, com uma produção anual de 7.000 toneladas de hidrogênio verde por ano, visando o mercado doméstico da Malásia, além de serem exportadas. Com o aumento da demanda por hidrogênio na Ásia, este pode ser um grande passo para o desenvolvimento econômico da região, que já possui vários projetos e inovações em todo o setor. Além disso, 630.000 toneladas de amônia verde e 600.000 toneladas de amônia azul serão geradas, o que pode apoiar uma descarbonização mais profunda na Malásia. (H2 View – 01.02.2022)

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6 Reino Unido: RWE fornecerá estudos e desenvolverá planta de hidrogênio verde de 100 MW

A Jacobs, uma empresa inovadora e sustentável, acionou a RWE, empresa de energia renovável, para realizar estudos e desenvolver uma planta de hidrogênio verde (H2V) no Reino Unido. A RWE informa que o estudo deve levar quatro meses e assim que ele for concluído, a planta de H2V também será desenvolvida. A planta contará com um eletrolisador de 100 MW que será fornecido pela RWE e vai ser alimentado por energia eólica offshore do Mar céltico para produzir o hidrogênio renovável. Em termos de uso final, o gás será utilizado no setor de transporte local, para que seja possível descarbonizar o setor, de difícil eletrificação. Este é um projeto fundamental para introduzir o H2V no Reino Unido. (H2 View – 01.02.2022)

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Armazenamento e Transporte

1 EUA: 14 regiões identificadas para possíveis hubs de armazenamento de hidrogênio

A Great Plains Institute, organização de pesquisa de energia apartidária, identificou 14 locais ideais para futuros centros de gerenciamento de hidrogênio e carbono nos EUA. Esse foi um passo inicial antes que o Departamento de Energia comece a distribuir bilhões de dólares da conta de infraestrutura para financiamento dos hubs. De acordo com o Atlas of Carbon and Hydrogen Hubs for US Decarbonization, lançado em 1º de fevereiro, os locais mais adequados foram avaliados conforme um conjunto de critérios que mede recursos industriais e naturais preexistentes em cada região. Os critérios correspondem aproximadamente aos mesmos esperados pelo Departamento de Energia, que futuramente deve julgar os pedidos de financiamento dos hubs. Com todos esses requisitos alcançados, esses centros “podem alcançar economias de escala benéficas, permitindo assim o equilíbrio do investimento para a modernização da captura industrial e maximizando a quantidade de captura de carbono alcançada”, disse Dane McFarlane, diretor de pesquisa do Great Plains Institute. Para ler o documento na íntegra clique aqui. (Great Plains Institute – 01.02.2022)

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2 França: Armazenamento subterrâneo de hidrogênio para eletrolisador de 1 MW

O projeto HyPSTER, com sede em Etrez, visa desenvolver o armazenamento subterrâneo de hidrogênio verde em uma cavidade salina na região de Ain, na França. O projeto começará a construir o eletrolisador PEM de 1 MW no início de 2022, para produzir hidrogênio verde a partir das fontes de energia solar fotovoltaica e hídrica a partir de 2023. Espera-se que o projeto apoiado pela UE tenha uma capacidade de produção de cerca de 400 quilos de hidrogênio verde por dia, que será armazenado em uma caverna de sal no local, atualmente usado para armazenamento de gás natural. A capacidade inicial de armazenamento será de 2 a 3 toneladas de hidrogênio verde, mas poderá chegar a quase 44 toneladas. Para saber mais sobre o projeto clique aqui. (PV Magazine – 28.01.2022)

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Uso Final

1 EUA: Empresas avançam em célula a combustível alimentada por hidrogênio líquido

A Chart Industries e a Ballard Power Systems obtiveram um grande avanço na indústria de células a combustível alimentada com hidrogênio líquido. O progresso foi alcançado através de um teste em uma célula a combustível da Ballard FCmove™-HD que foi emparelhada com um sistema do veículo Chart Onboard Hydro (HLH2) em uma instalação teste em Minnesota, EUA. O teste pode trazer uma inovação tanto no desenvolvimento das células a combustível quanto no setor de mobilidade. O hidrogênio liquefeito tem benefícios significativos em relação ao hidrogênio gasoso, contendo vantagens com relação a sua densidade volumétrica e maior possibilidade de uso e transporte. Como forma de aproveitar esse sucesso, o próximo passo será identificar aplicações nas quais o hidrogênio líquido tem o potencial de desbloquear oportunidades de longa distância, como em caminhões, ônibus, off-road, uso ferroviário e marítimo. (Chart Industries – 01.02.2022)

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2 EUA: Rede de reabastecimento de hidrogênio a ser desenvolvida

Uma rede de reabastecimento para veículos de célula a combustível será criada como parte de uma nova joint venture entre a Daimler Truck North America, NextEra Energy Resources, LLC e BlackRock Renewable Power. A joint venture visa implantar uma infraestrutura de reabastecimento de hidrogênio nos EUA para garantir o crescimento do mercado de mobilidade de emissão zero. De acordo com as empresas que assinaram o memorando de entendimento (MoU), espera-se que as operações comecem em 2022 com financiamento inicial de US$ 650 milhões a serem divididos igualmente. As partes planejam construir a infraestrutura de hidrogênio e estações de carregamento em rotas críticas, para trânsito de veículos elétricos, ao longo das costas leste e oeste e no Texas. A primeira fase deve começar a ser construída em 2023, mas o projeto deve estar pronto até 2026. (PR News Wire – 31.01.2022)

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3 França: Novas aeronaves regionais movidas a hidrogênio como parte de acordo

As empresas Universal Hydrogen e Amelia revelaram a assinatura de uma Carta de Intenção (LOI), que em breve proporcionará à França novas aeronaves regionais movidas a hidrogênio. Como parte da LOI, três kits de conversão de hidrogênio ATR 72-600 serão fornecidos à companhia aérea francesa com a intenção de reduzir a emissão de carbono nos voos regionais, além de promover o uso do hidrogênio no setor de aviação. A Amelia é a primeira cliente aérea da Universal Hydrogen com sede na França, por isso a Universal Hydrogen utilizará seu centro de engenharia europeu em Toulouse. O centro de engenharia permitirá o desenvolvimento de kits de conversão para retrofitting de aeronaves com powertrain de célula a combustível. Após a instalação dos kits, a Universal Hydrogen e a Amelia firmarão um contrato para fornecimento do combustível hidrogênio suficiente para alimentar a frota ATR da Amelia, continuamente. Hoje a empresa atende mais de 500 destinos com tempo médio de voo de 90 minutos. (BUSINESS WIRE – 01.02.2022)

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4 Índia: GAIL inicia projeto de mistura de hidrogênio na rede de gás indiana

A Índia começou a misturar hidrogênio em uma rede de distribuição de gás da cidade (CGD) à medida que o país começa a aumentar a adoção de hidrogênio e acelerar seus esforços de descarbonização. O projeto liderado pela GAIL, pode ser um grande avanço para a indústria de hidrogênio do país e pode impulsionar a implementação de novos projetos de mistura de gás em todo o país. A GAIL começou a injetar hidrogênio cinza na City Gate Station (CGS) em Indore, para testes iniciais. Futuramente, o hidrogênio cinza será substituído pelo verde, quando prontamente disponível e a viabilidade da mistura for alcançada. Esse deve ser um passo importante no desenvolvimento da economia indiana de hidrogênio, gerando uma demanda crescente do transportador de energia limpa. Espera-se que este projeto piloto ajude na criação de uma estrutura normativa e regulatória robusta na Índia para cobrir os aspectos da injeção de hidrogênio no gás natural e abrir caminho para a realização de projetos semelhantes. (H2 View – 01.02.2022)

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5 Reino Unido: Hidrogênio para ajudar na fabricação de vidro

A empresa Glass Futures juntamente com a North West Hydrogen Alliance (NWHA) pretendem abrir uma nova janela para futuras aplicações de hidrogênio no Reino Unido, com o objetivo de descarbonizar a indústria de fabricação de vidro. A Glass Futures tem como objetivo fabricar vidro de baixo de carbono através do uso de hidrogênio e, para isso, está viabilizando um projeto piloto de US $ 72,39 milhões em St Helens. A empresa espera auxiliar na introdução do hidrogênio na fabricação do vidro. Essa iniciativa também criará mais demanda por hidrogênio na região e ajudará a fortalecer a economia verde. (Glass Futures – 31.01.2022)

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6 Reino Unido: Planos para 20% de mistura de hidrogênio nas redes de gás natural até 2023

A mistura de hidrogênio ao gás natural continua sendo um desafio importante a ser vencido, para ajudar a promover a descarbonização, por isso a Wales & West Utilities afirma que estará pronta para injetar 20% em sua rede de gás a partir de 2023. A empresa tem como objetivo apoiar os planos de descarbonização do governo do Reino Unido, acelerando a tecnologia de mistura de hidrogênio na rede de gás natural através de um plano de entrega de quantidades crescentes. O plano faz parte do programa Gas Goes Green da Energy Networks Association (ENA). O “Plano de Entrega de Mistura de Hidrogênio da Grã-Bretanha” além de pedir ao governo do Reino Unido que dobre sua capacidade de produção de 5 GW para 10 GW, estabelece que mudanças legais que devem ser feitas pelo governo e órgãos reguladores em cinco principais ‘pilares de mercado’ para garantir que as empresas de rede de gás possam começar a misturar hidrogênio na rede de gás a partir de 2023. Um novo cronograma ‘Target 2023’ foi determinado, o qual as cinco empresas de rede de gás da Grã-Bretanha seguirão. (Wales & West Utilities – 26.01.2022)

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Tecnologia e Inovação

1 Reino Unido: Dispositivo de descarbonização para desbloquear a economia do hidrogênio

A National Grid do Reino Unido testará um dispositivo inovador de descarbonização que pode ser fundamental para desbloquear a economia do hidrogênio no país. A tecnologia LOOP foi desenvolvida pela Levidian, na qual a empresa usa plasma para separar o metano em vários elementos diferentes, incluindo hidrogênio. Além disso, o grafeno também pode ser usado para reforçar a tubulação para garantir que o revestimento interno seja resistente à corrosão, permitindo que a tubulação carregue quantidades maiores de hidrogênio, com menor probabilidade de rachar. Como parte do processo LOOP, a mistura hidrogênio-metano – produzida juntamente com o grafeno – pode ser fornecida em qualquer proporção, incluindo hidrogênio puro, para corresponder às capacidades da rede ou do equipamento de combustão que está fornecendo. De acordo com a Levidian, a tecnologia se encaixa facilmente na infraestrutura de energia existente em qualquer local do mundo com fornecimento de gás natural. (Levidian – 31.01.2022)

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2 Suíça: EPFL usa cascas de banana para maximizar a produção de hidrogênio através da fotopirólise

Pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne obtiveram um avanço inovador na maximização dos rendimentos na produção de hidrogênio. O gás tem sido obtido através de uma tecnologia que utiliza resíduos orgânicos em um processo de alguns milissegundos – tudo isso com o uso de cascas de banana. O método inovador de produção de hidrogênio foi alcançado usando um processo rápido de fotopirólise. O biorresíduo apresenta uma oportunidade única para a economia de energia limpa, no qual grande parte da poluição que normalmente vai para os aterros sanitários pode ser convertida no vetor energético. Isso significa que grandes quantidades de hidrogênio podem ser usadas para descarbonizar várias operações industriais em todo o mundo, ao mesmo passo que reduz a poluição. (EPFL – 26.01.2022)

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Eventos

1 H2-Brasil: 1º Congresso Brasileiro de Hidrogênio

Esse evento representa o significativo encontro do mercado nacional e internacional de hidrogênio no Brasil até o momento. O hidrogênio vem sendo cada vez mais reconhecido como um meio eficaz de descarbonização industrial e de redução das emissões de gases de efeito estufa, com um grande potencial de exportação. O Brasil busca desenvolver uma economia de hidrogênio que possa ser um divisor de águas para o mercado doméstico e global e, hoje, tem recursos e forte vontade política para desenvolver um roteiro nacional de hidrogênio. A H2-Brasil reunirá stakeholders nacionais e líderes globais da indústria para debater algumas questões críticas, como: Qual é o tamanho da oportunidade para o Brasil? Que mercados de exportação estão disponíveis? Quais são os obstáculos? Que oportunidades existem para players internacionais investirem no Brasil? E como os participantes do mercado internacional identificam os parceiros locais certos? Este Congresso é parte de uma colaboração da New Energy (organizadora do H2LAC) e da Associação Brasileira do Hidrogênio (ABH2). Essa é uma parceria mais significativa para o mercado brasileiro do Hidrogênio até hoje. O evento acontecerá virtualmente de 22 a 23 de fevereiro de 2022. Inscreva-se aqui. (New Energy Events -Fevereiro de 2022)

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2 Hidrogênio e os setores de difícil descarbonização

Descarbonizar as indústrias mais poluentes e dependentes de combustíveis fósseis do mundo, como siderurgia, refinaria e fabricação de cimento, é uma meta ambiciosa para as próximas décadas. O hidrogênio verde surgiu como uma solução líder para descarbonizar esses setores e certamente ganhou muito entusiasmo, com várias iniciativas de demonstração da eficácia do hidrogênio verde na descarbonização de setores industriais. Este evento explorará: Desafios comerciais e técnicos no uso de hidrogênio verde, com foco na siderurgia, uma aplicação emergente para hidrogênio verde; a tendência crescente de vales, e hubs, de hidrogênio para criar centros de demanda; o apoio financeiro para estimular a demanda de setores altamente poluentes. Se você não puder comparecer, inscreva-se e a discussão gravada será posteriormente disponibilizada. O evento ocorrerá online no dia 17 de fevereiro, às 11h00. Inscreva-se aqui. (Reuters Events – Fevereiro de 2022)

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Artigos e Estudos

1 Análise técnico-econômica da planta de metanol verde com projeto otimizado de produção de hidrogênio renovável: um estudo de caso na China

Este estudo se concentra em estudos acerca de uma planta de metanol verde que contém tanto o sistema de produção de hidrogênio verde, quanto a síntese de metanol à base de CO2. Três configurações foram projetadas e otimizadas para o sistema de produção de hidrogênio verde para obter o custo mínimo de produção. A otimização foi conduzida com base em dados meteorológicos, de hora em hora, em Ordos, Mongólia Interior, na China, bem como o consumo de hidrogênio e de eletricidade pela unidade de hidrogenação de CO2. Além disso, foi realizada uma análise técnico-econômica integrativa em toda a planta de metanol verde. Por fim, o efeito de parâmetros-chave e taxa de carbono na economia de tal planta de metanol verde também foi explorado. (ScienceDirect – Janeiro de 2022)

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2 Avaliação prospectiva do ciclo de vida da produção de hidrogênio por fotorreforma de resíduos

Este estudo visa avaliar os principais impactos ambientais do uso viável da tecnologia de fotorreforma de resíduos, identificando os possíveis hotspots e trade-offs. No estudo foi apresentado uma avaliação das janelas de oportunidade usando sete categorias de impacto ambiental tanto com luz artificial quanto com luz solar como fonte de conversão fotocatalítica. Ademais, foram comparados os indicadores ambientais deste estudo com os das tecnologias de referência de eletrólise da água e reforma a vapor de metano (SMR), que atualmente operam em escala comercial. Os resultados obtidos neste estudo situam a fotorreforma de biorresíduos dentro do portfólio de tecnologias sustentáveis de produção de H2 de interesse para desenvolvimento futuro em termos de taxas de produção de H2 e de vida útil de operação sustentável. (Journal of Cleaner Production – Janeiro de 2022)

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3 Aviação movida a hidrogênio verde – lacunas de revisão e pesquisa

As aeronaves movidas a hidrogênio verde (H2) representam uma grande oportunidade para o setor de aviação reduzir o seu impacto nas mudanças climáticas. Pesquisas anteriores já se concentravam em avaliações da tecnologia de aeronaves movidas a H2, mas raramente são realizadas análises sobre fatores de custo relacionados à infraestrutura. Portanto, este artigo visa fornecer uma visão holística dos esforços anteriores e apresenta uma abordagem para avaliar a importância de uma infraestrutura de H2 para a aviação. Aeronaves de curto e médio alcance são modeladas e modificadas para propulsão a H2. Com base nisso, uma análise detalhada de custos é usada para comparar os custos operacionais diretos (DOC) relacionados à aeronave e à infraestrutura. Em geral, mostra-se que a economia da aviação movida a H2 depende muito da disponibilidade de infraestrutura de fornecimento de hidrogênio líquido verde de baixo custo (LH2). Enquanto o DOC total pode até diminuir ligeiramente, no menor custo do LH2, o DOC total também pode aumentar entre 10 e 70% (aeronave de curto alcance) e 15-102% (aeronave de médio alcance) devido apenas aos custos do LH2. (ScienceDirect – Janeiro de 2022)

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4 Eletrolisadores sem membrana para a produção de hidrogênio verde de baixo custo: Uma análise técnico-econômica

O hidrogênio pode ser gerado através da eletrólise da água alimentada por energias renováveis. Este modo de produção é caro com um custo nivelado de hidrogênio de 3-8 US$/kgH2 devido aos elevados custos dos eletrolisadores convencionais, que utilizam o conjunto membrana-eletrodo. Os eletrolisadores sem membrana realizam a separação mecânica dos gases gerados. Apesar dos potenciais benefícios econômicos dessa tecnologia, ainda falta uma análise técnico-econômica desses dispositivos; este artigo visa preencher esta lacuna na literatura. Vários cenários, incluindo a fonte de eletricidade (renováveis vs. rede elétrica), tamanho da planta, maturidade tecnológica, nível de imposto de carbono e localização são examinados. Os eletrolisadores sem membrana têm um custo nivelado de hidrogênio de cerca de 2US$/kgH2, rivalizando com a reforma a vapor e apresentando rentabilidade muito maior do que as tecnologias convencionais de eletrolisadores. (Energy Conversion and Management – Janeiro de 2022)

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5 Hidrogênio turquesa: Avaliação técnico-econômica da pirólise de gás natural em sais fundidos

Para entender melhor o potencial do hidrogênio turquesa, este estudo apresenta uma avaliação técnico-econômica de um processo de pirólise de sal fundido. Os resultados mostram que pressões moderadas do reator (em torno de 12 bar) são ótimas e que o tamanho do reator deve ser limitado, aceitando o desempenho do reator bem abaixo do equilíbrio termodinâmico. Apesar desse desafio, decorrente de baixas taxas de reação, a simplicidade do processo de pirólise de sal fundido oferece alta eficiência e economia promissora. No longo prazo, o carbono poderia ser produzido por 200–300 €/ton, garantindo acesso a mercados de alto volume nas indústrias de processos metalúrgicos e químicos. Tal cenário torna o hidrogênio turquesa uma alternativa promissora ao hidrogênio azul em regiões com resistência pública ao transporte e armazenamento de CO2. No médio prazo, as primeiras plantas podem produzir carbono em torno de 400 €/ton se os preços do hidrogênio forem definidos pela produção convencional de hidrogênio azul. Em conclusão, o potencial econômico da pirólise de sal fundido é alto e mais esforços de demonstração e ampliação são fortemente recomendados. (Energy Conversion and Management – Janeiro de 2022)

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6 O hidrogênio como um vetor de descarbonização da economia de países exportadores de gás natural: Qatar como um estudo de caso

O hidrogênio é considerado uma opção viável como transportador e meio de armazenamento de energia, oferecendo versatilidade ao mix energético. Este estudo, que utiliza o Qatar como estudo de caso, analisa a produção de hidrogênio, armazenamento, transmissão e diversas aplicações, descrevendo o atual mercado global de hidrogênio e comparando as estratégias nacionais de hidrogênio. A estrutura para avaliar a competitividade relativa dos países exportadores de gás natural como exportadores de hidrogênio é desenvolvida. A estratégia nacional de hidrogênio do Qatar deve se concentrar na produção de hidrogênio azul e turquesa no curto/médio prazo com uma mistura de hidrogênio verde no futuro. Além disso, o investimento em pesquisa e desenvolvimento tecnológico deve ser impulsionado para auxiliar na competição com outros exportadores de gás que possuem abundante potencial de energia renovável. (ScienceDirect – Janeiro de 2022)

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7 Perspectivas do hidrogênio verde na Polônia: Uma análise técnico-econômica

Neste estudo, um modelo baseado em Monte Carlo é proposto e desenvolvido para investigar os fatores econômicos e técnicos subjacentes que podem afetar o sucesso da estratégia de hidrogênio verde da Polônia. O estudo analisa a economia do hidrogênio renovável em diferentes estágios de desenvolvimento tecnológico e adoção de mercado. Através da caracterização das condições meteorológicas locais, o estudo analisou o desempenho econômico de eletrolisadores PEM de grande escala que dependem de energia eólica ou solar em todas as 17 regiões polonesas denominadas e, em seguida, comparou o custo nivelado do hidrogênio nessas regiões em 2020, 2030 e 2050. Com a tecnologia PEM atual, o LCOH pode estar na faixa de € 6,37 a € 13,48/kg. Em 2030, o LCOH de um eletrolisador PEM de 6 MW pode diminuir para € 2,33–4,30/kg, enquanto em 2050, o LCOH pode cair para € 1,23–2,03/kg, usando um eletrolisador PEM de 20 MW. Os resultados mostram as localizações geográficas onde a implantação de unidades de produção de hidrogênio em grande escala irá ser mais rentável. (ScienceDirect – Janeiro de 2022)

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Equipe de Pesquisa UFRJ
Editor: Prof. Nivalde J. de Castro (nivalde@ufrj.br)
Subeditores: Fabiano Lacombe, Luiza Masseno e Sayonara Andrade Elizário
Pesquisadores: Allyson Thomas,
José Vinícius S. Freitas, Kalyne Silva Brito e Luana Oliveira 
Assistente de pesquisa: Sérgio Silva

As notícias divulgadas no IFE não refletem necessariamente os pontos da UFRJ. As informações que apresentam como fonte UFRJ são de responsabilidade da equipe de pesquisa sobre o Setor Elétrico do Instituto de Economia da UFRJ.

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