Como o hidrogênio azul é produzido e transportado – e seu potencial papel no automobilismoInovação

O hidrogênio tem potencial para ser usado como uma fonte de energia com menores emissões para aquecimento, produção de energia e logística pesada.

A Aramco vê potencial na produção de hidrogênio em larga escala e com baixo custo – mas como o hidrogênio é produzido e como pode ser transportado de forma segura e eficaz?

Como a Aramco está explorando os usos do hidrogênio?

O hidrogênio pode ser um recurso valioso na transição mundial para uma matriz energética futura com menor emissão de carbono. Ele emite menos gases de efeito estufa quando queimado, ao mesmo tempo que é combustível o suficiente para ser usado em diversas indústrias de alto consumo energético.

Apesar de ser de longe o elemento mais abundante no universo, o hidrogênio não está disponível livremente na forma gasosa – H2 – como é necessário para uso industrial e doméstico.

Portanto, o hidrogênio precisa ser extraído de outros compostos.

Centro de P&D da Aramco em Dhahran, Arábia Saudita

Um dos métodos mais comuns de extração de hidrogênio é a reforma do gás natural ou reforma a vapor. Nesse processo, vapor em alta temperatura reage com metano sob pressões específicas para produzir gás hidrogênio e monóxido de carbono.O monóxido de carbono e o vapor reagem então com um catalisador para produzir CO2 e mais hidrogênio. O CO2 e outros compostos são posteriormente removidos, capturados e armazenados, ou utilizados em outras indústrias, como a produção de combustíveis e plásticos, resultando em hidrogênio.O hidrogênio produzido por este método é conhecido como ‘hidrogênio azul’, cuja principal característica é a captura e o armazenamento do CO2 gerado, mitigando assim seu impacto ambiental.

A planta de recuperação de líquidos de gás natural (LGN) de Shaybah, na Arábia Saudita.

Utilizando amônia azul para transportar hidrogênio 

Armazenar e transportar hidrogênio é um desafio por si só; o hidrogênio é um elemento com densidade energética relativamente baixa quando em estado gasoso. Para ser transportado com mais eficiência, o hidrogênio precisa ser comprimido para aumentar sua densidade, o que é um processo caro e que demanda muita energia.A amônia (NH3) – composta por três partes de hidrogênio e uma parte de nitrogênio – é mais fácil e segura de transportar do que o hidrogênio, visto que é mais densa, menos inflamável e se beneficia de uma infraestrutura de produção e fornecimento já existente. Em 2020, a Aramco e o Instituto de Economia de Energia do Japão enviaram com sucesso 40 toneladas de amônia azul – que, assim como o hidrogênio azul, é produzida por meio de um processo no qual o CO2 gerado é capturado – para o Japão, onde foi utilizada em usinas de energia.

A amônia é um meio eficaz de armazenamento e transporte de hidrogênio.

Como o hidrogênio pode ser aplicado no automobilismo? 

Atualmente, a única grande categoria do automobilismo a usar hidrogênio como combustível para seus carros é a Copa do Mundo FIA Extreme H , que tem previsão de estreia em 2025.O carro de corrida Pioneer 25 está equipado com dois tanques de hidrogênio de dois quilogramas cada. Ele pode atingir uma velocidade máxima de 200 km/h, com uma aceleração de 0 a 100 km/h em 4,5 segundos. Quando entrar em operação em 2026, o Projeto de Hidrogênio Verde NEOM terá como objetivo produzir cerca de 600 toneladas de hidrogênio verde por dia, utilizando eletrólise alimentada por energia solar, eólica e de armazenamento em terra.

Uma renderização do Pioneer 25, o novo carro de corrida a hidrogênio da Extreme H, previsto para 2025.A usina de hidrogênio da ENOWA também deverá ser utilizada para criar combustíveis sintéticos.

O hidrogênio também está sendo utilizado pela equipe Forze Hydrogen Racing – uma iniciativa liderada por estudantes da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda – que construiu seu próprio carro de corrida movido a hidrogênio para uso competitivo.A equipe lançou o Forze IX – seu protótipo de carro com 800 cavalos de potência – em 2021.Outras categorias de automobilismo, como também começaram a explorar a eficácia do hidrogênio como combustível alternativo, em um esforço para aplicar um combustível com menor emissão de carbono em seus carros.