Tecnologia do hidrogênio

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TECNOLOGIA DO HIDROGÊNIO

Guilherme Barboza; Ivo Ferronatto Jr; Heika Naiara Ferreira Villafane; Marcela Arce; Thiago Villafane de Almeida & Bruno

Resumo
Com a crescente conscientização dos problemas ambientais surge à necessidade de implementação de novas fontes de energia que não agridam o meio ambiente. A obtenção do elemento químico hidrogênio para ser usado em produtos deescala industrial não se preocupa com o desastre ecológico, já que são tecnologias conhecidas e detêm o direito arbitrário em sua aplicação. Em contrapartida o elemento mais abundante na natureza tem seu uso normalmente em tecnologias como veículos e de extrema importância para o futuro da humanidade apesar de se objetivar sua viabilidade economicamente em premissa para que seja reconhecida.Palavras-chave: hidrogênio, tecnologias, aplicações, produção.

1. INTRODUÇÃO

O principal uso de muitas fontes renováveis de energia é a produção de eletricidade. A matriz energética global seria profundamente alterada se essas formas de energia fossem convertidas numa energia que pudesse ser facilmente armazenada e transportada. E essa energia poderá ser em breve o hidrogênio.Embora seja considerado o elemento químico mais abundante do universo, para obter o hidrogênio é necessário extraí-lo de substâncias onde ele está presente, como a água, gases e os compostos orgânicos através de processos que diminuem a energia de ativação dos compostos decorrendo a produção do hidrogênio. A maior parte do hidrogênio produzido no mundo todo é consumida no próprio local deprodução em indústrias, e em processos com catalisadores os únicos poluentes resultante da combustão serão reduzidos para níveis insignificantes.
O hidrogênio tem o potencial para ser o combustível menos poluente, mais eficiente quando utilizados em células a combustíveis, e com maior facilidade de produção e distribuição. Quando o hidrogênio é usado nas células a combustível uma tecnologia combastante funcionalidade o produto resultante é água, e se o hidrogênio for produzido a partir de fontes renováveis, nenhum poluente será gerado nos processos de produção ou utilização, mas pode ser produzido por meio de uma variedade de fontes, usando distintos métodos no qual teria suas diversas aplicações amplamente comercializadas.

2. O HIDROGÊNIO

Tem estrutura atômica simples com 1próton e 1 elétron, foi de suma importância para a teoria de estrutura atômica da mecânica quântica. Está presente em abundância na superfície da Terra e em toda massa cósmica. Na forma que se pode obtê-lo da natureza em seu estado molecular (H2) é o gás mais leve que se conhece e de onde se viabiliza suas diversas aplicações. Sob baixa temperatura e alta pressão torna-se liquido podendo entrar emebulição a -259 ºC.

3. TECNOLOGIAS DE GERAÇÃO DO HIDROGÊNIO

3.1. Processo de geração

A geração é definida como a conversão catalítica e endotérmica de um combustível liquido, sólido ou gasoso, disponível comercialmente, para um gás combustível (H2).
A maioria dos processos utiliza hidrocarbonetos leves para a extração do hidrogênio. Os hidrocarbonetos leves são aqueles comcadeias carbônicas situadas
entre o metano e a nafta com pontos de ebulição inferiores a 250ºC. E podem reagir com a água à temperatura de 300 a 700ºC em presença de catalisadores, resultando desta mistura H2, CO, CO2 e CH4.
Vale ressaltar que o hidrogênio extraído nos processos quando não assumem total eficiência geram gases efeito estufa (CO2, dióxido de carbono, C H4, metano, oxidonitroso N2O) que formam uma camada densa junto à atmosfera retendo calor, aumentando a temperatura global e ocasionando chuvas ácidas.
Nesses casos não existe aplicabilidade energética, são geralmente usados em beneficiamento de produtos industriais como fertilizantes, parafinas, óleos lubrificantes, diesel e querosene dentre outros.

3.2. Gás Natural para Produção de Hidrogênio...