1.O que é energia de hidrogênio?
O hidrogênio, o elemento número um da tabela periódica, possui o menor número de prótons, apenas um. O átomo de hidrogênio também é o menor e mais leve de todos os átomos. O hidrogênio ocorre na Terra principalmente em sua forma combinada, sendo a mais abundante a água, substância mais amplamente distribuída no universo.
O hidrogênio possui um poder calorífico muito alto. Compare a quantidade de calor liberada pela queima da mesma massa de gás natural, gasolina e hidrogênio:
Nas mesmas condições,
A queima de 1 grama de gás natural, segundo medições, gera cerca de 55,81 quilojoules de calor;
A queima de 1 grama de gasolina libera cerca de 48,4 quilojoules de calor;
A queima de 1 grama de hidrogênio libera cerca de 142,9 quilojoules de calor.
A queima de hidrogênio libera 2,56 vezes mais calor que o gás natural e 2,95 vezes mais calor que a gasolina. Não é difícil perceber, a partir desses dados, que o hidrogênio possui as propriedades básicas de um combustível ideal – alto poder calorífico!
A energia do hidrogênio pertence principalmente à categoria de energia secundária, e a questão crucial reside em sua lógica, tecnologia e economia terem relevância e valor para o equilíbrio ecológico, a governança ambiental e as mudanças climáticas. A energia secundária representa o elo intermediário entre a energia primária e os usuários de energia, podendo ser dividida em duas categorias: uma é a “fonte de desempenho de processo” e a outra é a “fonte de energia que contém energia corporal”. Não há dúvida de que a energia elétrica é a “fonte de desempenho de processo” mais utilizada, enquanto a gasolina, o diesel e o querosene são as “fontes de energia que contêm energia corporal” mais utilizadas.
Do ponto de vista lógico, visto que as “fontes de desempenho do processo” são difíceis de serem armazenadas diretamente em grandes quantidades, os veículos de transporte modernos com alta mobilidade, como carros, navios e aeronaves, não podem utilizar grandes quantidades de energia elétrica proveniente de usinas. Em vez disso, podem utilizar apenas grandes quantidades de “energia que contém energia”, como gasolina, diesel, querosene de aviação e gás natural liquefeito.
Contudo, a tradição nem sempre perdura, e nem sempre é lógica. Com o surgimento e desenvolvimento de veículos elétricos e híbridos, a “fonte de desempenho do processo” pode substituir a “energia que contém energia”. Segundo o raciocínio lógico, com o consumo contínuo de energia fóssil, os recursos eventualmente se esgotarão, e novas “fontes de energia que contêm energia” inevitavelmente surgirão, sendo a energia do hidrogênio a principal representante.
O hidrogênio é abundante na natureza, constituindo cerca de 75% da massa do universo. Está amplamente presente no ar, na água, nos combustíveis fósseis e em todos os tipos de carboidratos.
O hidrogênio possui bom desempenho de combustão, alto ponto de ignição, ampla faixa de combustíveis e rápida velocidade de combustão. Do ponto de vista do poder calorífico e da combustão, o hidrogênio é definitivamente uma energia eficiente e de alta qualidade. Além disso, o hidrogênio em si não é tóxico. Além de gerar água e uma pequena quantidade de nitreto de hidrogênio após a combustão, ele não produz poluentes nocivos ao meio ambiente e não emite dióxido de carbono. Portanto, a energia do hidrogênio pertence à categoria de energia limpa, o que é de grande importância para a gestão ambiental e para a redução das emissões de dióxido de carbono.
2. O papel da energia do hidrogênio
A energia do hidrogênio possui uma enorme cadeia industrial que abrange a preparação, o armazenamento, o transporte e o reabastecimento do hidrogênio, as células de combustível e as aplicações em terminais.
Na geração de energia, o hidrogênio pode ser utilizado para gerar energia limpa, equilibrando a demanda e solucionando a escassez de energia nos horários de pico.
No aquecimento, a energia do hidrogênio pode ser misturada com o gás natural, que é uma das poucas fontes de energia de baixo carbono capazes de competir com o gás natural no futuro.
No setor da aviação, que emite mais de 900 milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano, a energia do hidrogênio é a principal forma de desenvolver uma aviação com baixa emissão de carbono.
No campo militar, a célula de combustível de hidrogênio pode ser utilizada devido às suas vantagens, como funcionamento silencioso, capacidade de produzir corrente contínua e alta conversão de energia, sendo uma condição importante para a furtividade de submarinos.
Os veículos movidos a hidrogênio apresentam bom desempenho de combustão, ignição rápida, alto poder calorífico, reservas abundantes e outras vantagens. A energia do hidrogênio possui uma ampla gama de fontes e aplicações, podendo reduzir efetivamente a dependência de combustíveis fósseis.
A melhoria do nível de desenvolvimento limpo e o desenvolvimento da energia de hidrogênio são importantes vetores para a construção de um sistema de fornecimento de energia "multienergético complementar" e uma força motriz fundamental para a transformação e modernização energética.
Data da publicação: 19/04/2023