Como funciona energia com hidrogênio? Vantagens e desvantagens!

Em Tecnologias inovadoras por André M. Coelho

O hidrogênio pode ser considerado como um portador de energia limpa similar à eletricidade. O hidrogênio pode ser produzido a partir de diversos recursos domésticos como uma grande opção de energia renovável. A longo prazo, o hidrogênio reduzirá simultaneamente a dependência do petróleo e a emissão de gases de efeito estufa e outros poluentes. Mas como ele funciona como fonte de energia?

Hidrogênio: o combustível do futuro

O hidrogênio pode ser considerado o elemento mais simples na existência. O hidrogênio é também um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre. Como um gás, ele não é encontrado naturalmente na Terra e deve ser fabricado. Isso ocorre porque o gás hidrogênio é mais leve do que o ar e sobe para a atmosfera como resultado e em sua forma natural, ele está sempre associado a outros elementos na forma de compostos tais como água, carvão e petróleo.

Energia a partir do hidrogênio: vantagens

O hidrogênio como um importante portador de energia no futuro tem uma série de vantagens. Por exemplo, um grande volume de hidrogênio pode ser facilmente armazenado de várias maneiras diferentes. O hidrogênio também é considerado como um combustível de alta eficiência e baixo poluente que pode ser usado para transporte, aquecimento e geração de energia em locais onde é difícil usar eletricidade. Em alguns casos, é mais barato enviar hidrogênio por dutos do que enviar eletricidade por longas distâncias em fios.

Como funciona o hidrogênio como combustível?

O hidrogênio é uma das fontes de energia mais limpas, e pode ser amplamente utilizado para dar o combustível necessário aos mais diversos sistemas. (Foto: APES Know)

Como é produzido o hidrogênio?

Como o hidrogênio não existe na Terra como um gás, ele deve ser separado de outros compostos. Dois dos métodos mais comuns usados para a produção de hidrogênio são eletrólise ou divisão de água e reforma a vapor.

A reforma a vapor é atualmente o método o menos caro para produzir o hidrogênio. É usado em indústrias para separar átomos de hidrogênio de átomos de carbono no metano. Como o metano é um combustível fóssil, o processo de reforma a vapor resulta em emissões de gases de efeito estufa que estão ligados ao aquecimento global.

O outro método para a produção de hidrogênio é a eletrólise. A eletrólise envolve passar uma corrente elétrica através da água para separá-la em seus elementos básicos, hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é então recolhido no cátodo carregado negativamente, e o oxigênio no ânodo positivo. O hidrogênio produzido pela eletrólise é extremamente puro e não produz emissões, uma vez que a eletricidade produzida a partir de fontes de energia renováveis pode ser utilizada. Infelizmente, a eletrólise é atualmente um processo muito caro.

Existem também vários métodos experimentais de produção de hidrogênio, tais como fotoeletrólise e gaseificação de biomassa. Os cientistas também descobriram que algumas algas e bactérias produzem hidrogênio sob certas condições, usando a luz solar como sua fonte de energia.

Hidrogênio combustível: como funciona?

Atualmente, o hidrogênio é usado principalmente como combustível no programa espacial da NASA. O hidrogênio líquido é usado para impulsionar o ônibus espacial e outros foguetes, enquanto as células de combustível de hidrogênio alimentam os sistemas elétricos do ônibus espacial. A célula de combustível do hidrogênio é usada também para produzir a água pura para a tripulação da espaçonave.

As células de combustível convertem diretamente a energia química do hidrogênio em eletricidade, com água pura e calor como os únicos subprodutos. Baterias de combustível movidas a hidrogênio não são apenas livres de poluição, como possuem um aumento de duas a três vezes na eficiência quando comparadas com tecnologias de combustão tradicionais.

As células de combustível podem alimentar quase todos os dispositivos portáteis que normalmente usam baterias. As células de combustível também podem transportar energia para veículos, caminhões, ônibus e navios, além de fornecer energia auxiliar às tecnologias de transporte tradicionais. O hidrogênio pode desempenhar um papel particularmente importante no futuro, substituindo o petróleo que usamos atualmente em nossos carros e caminhões.

Hidrogênio combustível para carros e o futuro

No futuro, o hidrogênio irá juntar-se à eletricidade como um importante transportador de energia, uma vez que pode ser fabricado com segurança a partir de fontes de energia renováveis e é virtualmente não poluentes. Ele também será usado como combustível para veículos com “zero-emissões” nocivas para aquecer casas e escritórios, para produzir eletricidade e como combustível de aeronaves. No presente, a Toyota foi a primeira a projetar e lançar um carro movido à hidrogênio, mas outras empresas rapidamente chegarão com novas soluções e inovações.

O hidrogênio tem um grande potencial como forma de reduzir a dependência de fontes de energia importadas como o petróleo. Antes que o hidrogênio possa desempenhar um papel maior na energia e se tornar uma alternativa amplamente utilizada à gasolina, muitas novas instalações e sistemas devem ser construídos Mas não estamos longe demais de começar a ver essa fonte de energia mais utilizada no nosso dia a dia.

Você conhece alguma forma de usar o hidrogênio como fonte de energia? Qual? Como você acha que ele pode ser usado no dia a dia?

Sobre o autor

Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.

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