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Eletrólise

A cadeia de valor do hidrogênio verde normalmente começa com a eletrólise da água: um processo em que as moléculas de água são divididas em hidrogênio e oxigênio. Este processo é alimentado por energia renovável proveniente, por ex. energia solar, eólica ou hidrelétrica.

Como funciona a eletrólise da água?

A eletrólise da água é conseguida aplicando uma tensão elétrica a eletrodos imersos em água, que divide as moléculas de água (H₂O) em hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). Existem diferentes tipos de eletrolisadores, cada um usando eletrólitos diferentes:

  • Os eletrolisadores alcalinos utilizam uma solução de hidróxido de potássio como eletrólito,
  • Os eletrolisadores de membrana de troca de prótons (PEM) usam água pura e
  • Os eletrolisadores de “célula eletrolisadora de óxido sólido” (SOEC) dividem o vapor em hidrogênio e oxigênio em temperaturas que chegam a 850 C.
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Fluxo

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Pressão

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Acessórios

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Temperatura

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São necessários cerca de 50-55 kWh de eletricidade para produzir 1 kg de hidrogênio, embora a energia exata necessária possa variar dependendo da eficiência do eletrolisador. Esta procura de energia pode ser satisfeita utilizando fontes de energia renováveis, como a energia solar, eólica ou hídrica, para produzir hidrogênio verde. Além disso, são necessários cerca de 9 litros de água para produzir 1 kg de hidrogênio. Este não é apenas um investimento relacionado com a energia, mas também com a água, que deve ser considerado especialmente em regiões com escassez de água.

Por que produzir hidrogênio por eletrólise?

Este processo pode ser alimentado por energia renovável, produzindo assim hidrogênio verde. O hidrogênio verde é neutro para o clima e contribui para reduzir as emissões de CO₂. Além disso, o hidrogênio pode funcionar como armazenamento de energia e ser utilizado em diversos setores, como a indústria, a mobilidade e o fornecimento de energia. Ao combinar diferentes tecnologias e fontes de energia, podem ser utilizadas sinergias para aumentar a eficiência da produção de hidrogênio.

Qual é a eficiência da produção de hidrogênio usando eletrólise?

A eficiência da produção de hidrogênio através da eletrólise ronda atualmente os 60-70%, dependendo do tipo de eletrolisador. Isto significa que 60-80% da energia elétrica utilizada é convertida em energia química do hidrogênio. As melhorias tecnológicas podem aumentar ainda mais esta eficiência no futuro.

Cada conceito de eletrolisador para eletrólise de água apresenta seu conjunto único de desafios em termos de pressão, temperatura e meio de processo. A nossa ampla gama de soluções de medição de pressão, temperatura, vazão e nível aborda estes desafios, garantindo assim um funcionamento eficiente e seguro dos eletrolisadores para a eletrólise da água. Eletrolisadores de alta temperatura, como o SOEC, oferecem vantagens particulares devido à sua maior eficiência, mas requerem materiais especiais para eletrodos e eletrólitos para suportar as altas temperaturas.

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