Aplicações de Hidrogénio

Descoberto em 1766 pelo físico britânico Cavendish, o di-hidrogénio (H2), mais conhecido como hidrogénio, é o elemento mais comum do universo, é um poderoso portador de energia, apesar de ser a molécula mais simples que existe, seu átomo é composto por um próton e um elétron e é estável na forma de uma molécula diatômica (H2). É considerado um vetor energético para o futuro que permite descarbonizar as indústrias e precisa ser “separado” dos diferentes componentes. Em particular, o hidrogénio verde como meio de armazenamento pode efetivamente impulsionar a integração e o uso de energia de fontes renováveis existentes.

Em condições normais de temperatura e pressão, o hidrogénio é um gás incolor, inodoro e insípido, porém inflamável, de fórmula H2 e mais leve que o ar. É solúvel em água até 1,6 mg/L a 21°C. Dependendo de sua temperatura e pressão, pode ser encontrado em diferentes estados: gasoso, líquido, sólido, metálico e triatómico. Aqui, vamos nos concentrar apenas no hidrogénio em seu estado gasoso.

Aplicações de Hidrogénio

O hidroéênio é historicamente usado em várias outras aplicações:

  • Indústria química
    - Produção de amónia e outros fertilizantes
  • Indústria Petroquímica
    - Remoção de enxofre
    - Processo de hidrocraqueamento para produção de gasolina e diesel
    - Produção de metanol (síntese de aminas e alcanos por hidrogenação)
  • Indústria de alimentos
    - Produção de margarina e manteiga por hidrogenação de gorduras
  • Soldagem
    - Soldagem de hidrogénio atómico (ou plasma)
  • Fabricação de Vidros
    - Como antioxidante ou gás de proteção quando combinado com nitrogénio
  • Produção de produtos eletrónicos
    - Produção de semicondutores, LEDs, telas, etc.
  • Exploração espacial
    - Motores de foguete (forma líquida)
hydrogen used in applications

Hoje, graças ao constante desenvolvimento de tecnologias de reforma a vapor para obtenção de hidrogénio (''hidrogénio cinza'' e ''hidrogénio azul'') e especialmente por eletrólise (''hidrogénio verde'' sob certas condições), é cada vez mais visto como o vetor que permitirá uma mudança tão necessária nos padrões de produção e consumo de energia no mundo. Na verdade, oferece uma solução alternativa para o problema de armazenamento de eletricidade, que há muito é um obstáculo ao desenvolvimento de tecnologias "mais limpas" e neutras em CO2.

Por esta razão, surgiram novas formas de produzir e usar o hidrogénio: 

  • Geração de energia: produção de hidrogénio verde por meio do processo de eletrólise
    - Fábricas ''Power-to-Gas-to-Power'' (P2G2P)
    - Eletricidade fornecida por fontes renováveis, como turbinas eólicas, painéis fotovoltaicos e outros
  • Mobilidade verde, limpa e sustentável para reduzir a pegada de CO2
    - Pilhas ou célula de combustível, são dispositivos que convertem hidrogénio em energia elétrica. Eles são semelhantes às baterias que geram eletricidade por meio de um processo eletroquímico mas, diferentemente das baterias, as células não ficam sem energia e podem gerar eletricidade continuamente enquanto são fornecidas com uma fonte de combustível e oxigénio. Eles são altamente eficientes e produzem eletricidade com pouca ou nenhuma emissão, tornando-os uma tecnologia promissora para a produção de energia limpa. Uma das aplicações mais conhecidas é o transporte. Veículos com célula de combustível (FCVs) são alimentados por células de combustível de hidrogénio, que geram eletricidade para acionar o motor elétrico.)

Hoje, o problema com o hidrogénio é seu custo e eficiência, especialmente quando produzido por eletrólise. Mas com a ajuda dos governos e o rápido desenvolvimento da indústria que exige mais inovações, não há dúvida de que esses custos diminuirão em um futuro muito próximo e o consumo aumentará significativamente.



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