Tipos de H2

Atualmente toda a produção mundial de hidrogénio é de cerca de 500 mil milhões de metros cúbicos por ano, que pode ser produzido a partir de uma variedade de processos, sendo que a definição do hidrogénio depende da fonte de produção. 

A tecnologia de produção de hidrogénio mais amplamente utilizada nos últimos anos é a reforma do vapor de gás natural que contribui com mais de 45% dos produtos de hidrogénio, seguindo-se a reforma do petróleo e a gaseificação do carvão. 

 

Fonte investment tax credits for hydrogen storage

Hidrogénio Verde

O hidrogénio verde (ou hidrogénio limpo) é produzido principalmente através de eletrólise utilizando fontes de energia renováveis (FER) e é uma rota de produção de carbono quase nula.  Pode ser produzido a partir de uma ou mais centrais de energia renovável (sistema híbrido). Tem uma taxa de produção baixa, a Agência Internacional de Energia (AIE) estima que menos de 0,4% do hidrogénio é produzido pelo eletrólise da água alimentada por eletricidade renovável.

Fonte: Hydrogen Europe

Hidrogénio Azul

O hidrogénio azul é o hidrogénio cinzento ou castanho/preto, cujo CO2 emitido durante a produção é sequestrado. através da captura e armazenamento de carbono (CCS).

Hidrogénio Cinza 

O hidrogénio cinza é a forma mais comum e contribui com quase 50% do hidrogénio do mundo produção. É gerada a partir de gás natural, ou metano, através de um processo chamado reforma a vapor. O hidrocarboneto é decomposto em hidrogénio e carbono e pode ser feito com qualquer material orgânico. A reação é representada por este equilíbrio:

Entre as vantagens deste processo estão a flexibilidade de combustível, simplicidade relativa e compacidade, limpeza e a redução das emissões de CO2 e CO.

Hidrogénio Castanho/Preto

O hidrogénio castanho (ou preto, dependendo do tipo de carvão utilizado: castanho (lignite) ou carvão negro (betuminoso)) é o mais nocivo para o ambiente, é produzido com carvão gaseificação onde as emissões são libertadas para a atmosfera. Durante o processo, o carvão é parcialmente oxidado com vapor e oxigénio em alta temperatura (mais de 700 graus) e reator de alta pressão. 

Via biomassa 

Existem também processos de produção de hidrogénio a partir de biomassa (vegetal ou animal, resíduos industriais ou municipais) podem seguir duas vias, a via biológica ou a via termoquímica. 

Apesar de a via biológica (biofotólise, fermentação escura ou foto fermentação) ser comparativamente melhor em termos de impactes ambientais e menos intensiva em termos energéticos, estes processos têm rendimentos e velocidades de produção ainda muito baixos. Por outro lado, os processos termoquímicos (pirólise, gaseificação, combustão ou liquefação) oferecem rendimentos elevados e são muito mais rápidos, apresentando elevado potencial do ponto de vista económico e ambiental. 

Entre os processos termoquímicos, a pirólise e a gaseificação são os processos com maior potencial e tecnologicamente mais desenvolvidos. A pirólise de biomassa consiste no seu aquecimento até uma temperatura de 377-527 ºC, com pressão de 1-5 bar e na ausência de oxigénio.

A gaseificação de biomassa realiza-se a temperaturas mais elevadas, 500-1400 °C, com pressão de 1-33 bar, e na presença de ar, oxigénio e/ou vapor.

Fonte: ScienceDirect

Segurança

Em termos de segurança, o hidrogénio não é tóxico e é muito mais leve do que o ar, dissipa-se rapidamente quando é libertado.

Em geral o hidrogénio não é mais perigoso do que os combustíveis convencionais. no entanto, há muitas formas em que o hidrogénio difere dos combustíveis convencionais, pelo que é necessário efetuar uma avaliação de risco detalhada para cada estágio na cadeia de abastecimento de hidrogénio.

Tendo em conta que o hidrogénio é uma molécula muito pequena, e a possibilidade de degradação mecânica das infraestruturas, nomeadamente no caso do aço (processo que tem a denominação de “embrittlement”), estes fatores podem conduzir a um processo de fuga,. 

Num espaço confinado, como consequência de uma fuga, o hidrogénio pode acumular-se e atingir uma concentração inflamável.  Consequentemente, a ventilação adequada e a deteção de fugas são elementos importantes na conceção de sistemas de hidrogénio.

Uma compreensão profunda das propriedades do hidrogénio, dos elementos de segurança da conceção em sistemas, a formação em práticas seguras de armazenamento e a manipulação de hidrogénio são elementos-chave para garantir a utilização segura do hidrogénio