Os desafios do hidrogênio e do gás natural

Jan 12, 2024

Quais são os desafios com fontes de energia renováveis ​​como o hidrogênio, bem como o uso de gás natural?

Embora as organizações se esforcem para atender à demanda de energia, também há ênfase nas energias renováveis ​​e em como alavancar outras formas de energia como essas para reduzir as emissões de carbono e, ao mesmo tempo, sustentar o fornecimento de energia.

Em primeiro lugar, é importante reconhecer os desafios que enfrentam com essas formas de produção de energia.

O gás natural não é considerado sustentável, mas é o combustível fóssil menos poluente em uso atualmente.

A extração de gás natural não é apenas prejudicial ao meio ambiente, mas também tem sido motivo de preocupação entre as comunidades – especialmente quando o vazamento de gás pode levar à perturbação da população local e da vida selvagem. Embora tenham sido feitos desenvolvimentos para reduzir o nível de interrupção e poluição causada pelo aproveitamento de poços de gás natural, continua sendo uma solução inadequada para um mundo de emissão zero.

O fraturamento hidráulico (também conhecido como fracking) é a única solução para a produção de gás natural, que é a causa da interrupção da própria terra à medida que o combustível é produzido.

Outra solução que parece subutilizada é o hidrogênio, que está dando uma guinada, mas ainda não é sustentável o suficiente para manter um suprimento constante de energia.

Um dos principais desafios aqui é o custo, à medida que mais organizações procuram se separar do passado e adotar alternativas de emissão zero, investimentos são necessários para garantir que o hidrogênio possa ser produzido, mantido e usado com segurança e consistência.

Embora o financiamento e a pesquisa do governo sejam capazes de reduzir o custo do hidrogênio, ainda há mais ênfase em outras energias renováveis, como energia eólica e solar.

Uma equipe internacional de cientistas, liderada pela Universidade de Manchester, está preparada para desenvolver e implementar uma tecnologia inovadora que oferece um método econômico para produzir gás sintético e hidrogênio puro, minimizando as emissões diretas de dióxido de carbono. Conhecido como o projeto REthinking Low Carbon Hydrogen Production by Chemical Looping rEforming (RECYCLE), visa construir e avaliar uma unidade piloto totalmente integrada para a produção de hidrogênio na Universidade.

A tecnologia usa reatores de leito fixo especializados para converter vários materiais em gás hidrogênio, enquanto captura e separa eficientemente o dióxido de carbono no processo. Esta abordagem apresenta uma solução competitiva e economicamente viável para gerar hidrogênio de baixo carbono usando gás natural, fluxos de base biológica e materiais residuais.

O financiamento para o projeto colaborativo de £ 5,1 milhões é fornecido pelo Departamento de Segurança Energética e Net Zero, como parte do Net Zero Innovation Portfolio (NZIP). O projeto conta com a participação de cinco conceituados parceiros industriais especializados em engenharia para o desenvolvimento sustentável. Esses parceiros incluem Johnson Matthey, TotalEnergies, OneTech, Kent, Helical Energy e Element Energy.

"O estudo de viabilidade realizado durante a Fase 1 demonstrou grande potencial para hidrogênio de baixo carbono no mercado do Reino Unido e tem grandes implicações para várias partes interessadas da indústria", diz o Dr. Vincenzo Spallina, professor sênior da Universidade de Manchester e pesquisador principal do projeto RECYCLE. .

"Este projeto demonstrará sua viabilidade em escala pré-comercial para aumentar a conscientização sobre os próximos passos para a implementação comercial. A planta de demonstração será instalada no James Chadwick Building, onde estamos reformando a área piloto existente para estabelecer o Centro Industrial Sustentável Hub de Pesquisa e Inovação em tecnologias de processos sustentáveis.

"Nossos alunos terão a oportunidade fantástica de ver a usina de hidrogênio de última geração em operação como uma experiência única de ensino e aprendizado."

De acordo com o recém-lançado Powering Up Britain: Energy Security Plan, o governo do Reino Unido estabeleceu metas ambiciosas para a capacidade de produção de hidrogênio com baixo teor de carbono. Até 2025, eles pretendem ter dois gigawatts dessa capacidade já em operação ou em construção, com a meta de atingir 10 gigawatts até 2030, dependendo de considerações de acessibilidade e custo-benefício.