Como e transportado o hidrogênio?

Perguntado por: einfante . Última atualização: 25 de maio de 2023
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O hidrogénio também pode ser distribuído sob a forma gasosa em cilindros, com pressões normalizadas na ordem dos 250 e 700 bar, ou liquefeito em cisternas criogénicas, sendo posteriormente transportado por via rodoviária, ferroviária ou marítima.

A célula de combustível converte o hidrogênio em eletricidade que, então, alimenta os motores elétricos do veículo, assim como em qualquer veículo elétrico. O outro caminho são os motores a hidrogênio; motores de combustão interna que queimam o hidrogênio como o combustível.

Também denominada de cadeia transportadora de elétrons, realiza o transporte de átomos de hidrogênio energizados, ou seja, elétrons, a partir de substâncias aceptoras intermediárias (NAD e FAD) provenientes da glicólise e do ciclo de Krebs.

Em alguns casos, é possível comprar um litro de hidrogênio, especialmente para veículos que rodam com esse tipo de combustível. Hoje, o preço por litro varia entre 3 e 5 euros na Europa, algo em torno de R$25,00.

A forma mais comum é armazenando o hidrogênio como um gás comprimido, mas também é possível armazená-lo como um líquido criogênico exigindo temperaturas muito baixas. Além dessas formas, também é possível guardar o hidrogênio em materiais sólidos (hidretos metálicos) e a liberação é feita a partir das demandas.

Veja aqui uma lista com exemplos de transportadores:

  • O clássico transportador de uso geral. Esse tipo de sistema costuma ser fabricado com materiais como a borracha, couro, PVC, nylon, etc. ...
  • Transportador de correia. ...
  • Transportador de correntes. ...
  • O transportador de roletes para paletes. ...
  • Transportador de roletes para caixas.

O transporte de misturas de hidrogênio gera novos riscos através de redes de gás natural existentes, levantando preocupações de inflamabilidade: a margem de combustão do hidrogênio é cerca de sete vezes maior do que a do gás (metano), tornando as misturas de hidrogênio e gás natural mais propensas ao risco de incêndio.

Desafios do combustível de hidrogênio
O hidrogênio verde demanda grande quantidade de energia para ser gerado, fator que encarece a sua produção. Além disso, é um elemento extremamente inflamável, e requer cuidados especiais em seu armazenamento e transporte.

Conhecida pela produção fertilizantes, a Unigel está fazendo a obra da primeira planta de produção de hidrogênio verde em larga escala do Brasil, que deve ficar pronta até o fim deste ano. A fábrica, com custo de US$ 120 milhões, será instalada no Polo Petroquímico de Camaçari, na Bahia.

Hidretos metálicos representam a forma mais eficiente e segura de armazenamento de hidrogênio, uma vez que podem operar em temperaturas relativamente próximas à ambiente e em pressões típicas as usadas em aplicações móveis [9].

Na prática, com o kg do hidrogênio verde custando hoje por volta de R$27,5, temos o combustível que emite 0g de CO2 custando o mesmo que R$6,47 em gasolina. A questão, claro, é que o hidrogênio ainda está no início de sua produção em escala global, e há quem aposte que ele possa custar até 5 vezes menos.

Ótima autonomia
Os modelos mais modernos de carros que utilizam o hidrogênio já estão apresentando uma autonomia de aproximadamente 600 km até que precisem ser reabastecidos. Além disso, a expectativa é de que essa autonomia continue sendo aprimorada e alcance números ainda melhores em um futuro próximo.

Desvantagens do hidrogênio
Implica custos de transporte e distribuição; Não se encontra isolado na natureza; Tem uma relação de dependência de hidrocarbonetos, petróleos e seus derivados; Altamente reativo.

A produção do hidrogênio se dá normalmente pela extração de combustíveis fósseis através de um processo químico. O hidrogênio também pode ser extraído da água via produção biológica, através de um biorreator de algas ou usando eletricidade (eletrólise), calor (termólise), ou ainda quimicamente (reação redox).

As moléculas de NADH e de FADH2, formadas durante as várias fases da respiração aeróbia, transportam hidrogénio que se dissocia ao nível da membrana interna das mitocôndrias.

Conforme os elétrons passam pela cadeia, eles se movem de um nível de energia mais alta para um de mais baixa, liberando energia. Parte dessa energia é usada para bombear íons H +start superscript, plus, end superscript, tirando-os da matriz celular e jogando-os no espaço intermembranar.

Para ser usado para impulsionar motores, o hidrogênio precisa passar por uma célula de combustível. Na célula, o processo é o inverso do que acontece na eletrólise que produz o hidrogênio. Assim como na eletrólise, há dois eletrodos, um positivo e um negativo.

O hidrogênio será obtido por meio da eletrólise da água, um processo químico que utiliza corrente elétrica para decompor a água em seus constituintes, hidrogênio (H, formando H2) e oxigênio (O, formando O2) existentes na molécula de água (H2O).

Segundo estudo PwC, atualmente o custo do “hidrogênio fóssil” é de cerca de US$ 1,4 por quilo de hidrogênio produzido. Já o preço do hidrogênio verde varia entre US$ 5 e US$ 7 por quilo.