À medida que o mundo tenta se libertar das garras dos combustíveis fósseis, os cientistas estão procurando rapidamente alternativas viáveis que possam nos levar a um futuro mais verde. Um desses combustíveis alternativos é o hidrogênio.
O hidrogênio é um dos blocos de construção da vida orgânica ao lado do carbono, no entanto, o hidrogênio elementar puro é difícil de encontrar - ele está presente na atmosfera apenas em cerca de 0.6 partes por milhão. A fabricação de hidrogênio em escala industrial é, portanto, necessária para que seja uma opção prática.
Então, quais são as diferentes fontes e métodos de produção de hidrogênio? Leia mais para descobrir.
Uma vez isolado, o hidrogênio é muito promissor como fonte de combustível para motores de combustão, células de combustível e como alternativa ao aquecimento a gás natural.
Embora o hidrogênio seja um gás incolor, a discussão em torno do hidrogênio diatômico foi codificada por cores para distinguir facilmente entre diferentes fontes e processos de produção. Eles não são formalmente definidos, mas são uma nomenclatura útil quando se trata de entender a sustentabilidade na indústria.
O hidrogênio cinza é o método de produção mais comum atualmente, representando quase 50% do total de hidrogênio fabricado. Esse processo pega o gás natural – ou seja, o metano – e o reage com a água em um processo chamado reforma de metano a vapor. Esta reação produz gás hidrogênio e monóxido de carbono, o último dos quais é tóxico, então ele é posteriormente reagido com água para produzir hidrogênio e dióxido de carbono através da reação de deslocamento água-gás.
Este processo consome muita energia para manter um ambiente de alto calor, além de produzir quantidades significativas de dióxido de carbono (5-6 toneladas para cada tonelada de gás hidrogênio produzido).
O hidrogênio marrom e preto refere-se ao que é extraído do carvão marrom e preto. O carvão é aquecido com vapor e oxigênio em um processo chamado gaseificação do carvão e oxida parcialmente para produzir dióxido de carbono, monóxido de carbono, água e gás hidrogênio. O monóxido de carbono pode ainda reagir para reduzir os subprodutos tóxicos.
Este método de produção de hidrogênio é exatamente o mesmo que cinza, marrom e preto, referindo-se a qualquer hidrogênio feito a partir de matérias-primas de combustíveis fósseis. No entanto, o dióxido de carbono produzido na reação é capturado para evitar sua liberação na atmosfera e reduzir o impacto aos efeitos das mudanças climáticas. Ele pode ser armazenado no subsolo (na esperança de que se torne novamente combustível fóssil) ou reaproveitado para outros processos industriais.
O hidrogênio verde geralmente se refere ao processo de fabricação de hidrogênio por meio da divisão eletrolítica da água, onde a eletricidade é proveniente de energia estritamente renovável. Este processo usa eletricidade para decompor a água em gases hidrogênio e oxigênio, usando processos de oxidação e redução.
O hidrogênio verde também pode se referir mais amplamente a qualquer forma renovável de produção de hidrogênio, incluindo gaseificação ou reforma a vapor de biomassa e biocombustíveis, em oposição aos combustíveis fósseis.
Atualmente, apenas cerca de 4% do hidrogênio produzido industrialmente vem da eletrólise, com uma porcentagem ainda menor produzida por fontes de eletricidade puramente renováveis. Isso ocorre principalmente porque a separação da água não é um processo barato, mas à medida que se torna mais comum, esse custo deve se tornar comparável ao gás e ao petróleo.
O hidrogênio amarelo é uma forma menos específica de hidrogênio verde, pois é usado para descrever a divisão da água via eletrólise usando qualquer fonte de eletricidade. Às vezes, é usado para especificar a eletrólise movida a energia solar, mas também pode incluir outras fontes de energia elétrica, como eólica, hidrelétrica ou a queima de combustíveis fósseis.
Também conhecido como hidrogênio rosa ou vermelho, este é novamente um processo hidrolítico para criar hidrogênio a partir da divisão da água. No entanto, isso se refere especificamente à eletricidade produzida por meio de fissão nuclear em usinas nucleares. Embora não emita gases de efeito estufa como o dióxido de carbono, há outros impactos ambientais associados ao lixo nuclear.
Como o hidrogênio cinza, esse método usa gás natural como matéria-prima. No entanto, em vez da reforma a vapor, o metano é aquecido para se decompor termicamente em gás hidrogênio e carbono sólido (em oposição ao dióxido de carbono). Isso é ecologicamente correto em relação às emissões de gases de efeito estufa, no entanto, a quantidade de energia necessária para aquecer o metano o suficiente para se decompor (pouco mais de 1000°C) não é insignificante.
Esta é uma das cores menos conhecidas do hidrogênio, referindo-se ao raro hidrogênio geológico natural. Isso geralmente é extraído como um subproduto do refino de combustível fóssil.
Se você quiser saber mais sobre os diferentes tipos de produtos químicos ou como minimizar os riscos ao trabalhar com produtos químicos, estamos aqui para ajudar. Temos ferramentas para ajudá-lo com relatórios obrigatórios, além de gerar SDS e Avaliações de Risco. Temos também uma biblioteca de webinars cobrindo regulamentos globais de segurança, treinamento de software, cursos credenciados e requisitos de rotulagem. Para mais informações, contacte-nos hoje em sa***@ch*******.net.
Fontes:
