O seu guia para eletrolíticos para produção de hidrogénio

Enquanto porta-energia do futuro, o hidrogénio desempenha um papel importante na luta contra o aquecimento global. Para obter o seu próprio fornecimento confiável de gás, tudo o que você precisa são as tecnologias certas de produção de hidrogénio. Primeiro e acima de tudo, isso significa um chamado "Eletrolizador". Este é o nome do dispositivo em que a água é dividida em hidrogénio e oxigénio. 

Em seguida, pode armazenar esse hidrogénio em vasos de pressão a alta pressão. Sob demanda, usando um dispositivo chamado célula de combustível, pode então produzir energia limpa.

O problema é que o hidrogénio é a molécula mais pequena conhecida, o que significa que ocuparia muito espaço para armazenar. É por isso que deve primeiro ser comprimido. 

"Produção de hidrogénio verde" está a dividir moléculas de água para criar hidrogénio e oxigénio puro. Isto requer um eletrolizer, que é geralmente a parte mais cara de tal instalação em termos de capital e despesas operacionais.Representa cerca de 70% dos custos totais destes tipos de tecnologias de produção de hidrogénio. 

Mas nem todos os eletrolisadores são iguais. Na verdade, existem quatro tecnologias principais. Se quiser produzir o seu próprio hidrogénio, primeiro tem de determinar qual o tipo de eletrolítico que é a solução ideal para a sua operação. 

Tudo depende da sua aplicação. A energia obtida a partir do hidrogénio pode ser usada em muitas áreas diferentes - desde autocarros movidos a hidrogénio a centrais elétricas. 
 

Vamos olhar para os quatro tipos diferentes de eletrolisadores e o que os distingue: 

• Electrolizer alcalino: Estes são os eletrolíticos industriais mais antigos e existem há muitos anos. Aqui, os iões de hidróxido são transportados através do eletrólito (uma solução alcalina neste caso) de um cátodo para um ânodo. Isto produz hidrogénio. 
• Membrana de eletrólito de polímero (PEM): Nestes eletrolíticos, um eletrólito de polímero sólido é usado para conduzir protões do ânodo ao cátodo. Ao mesmo tempo, os elétrodos são isolados eletricamente. 
• Eletrolizer de óxido sólido: Estes eletrolitores usam um material cerâmico sólido como eletrólito e geram hidrogénio de uma forma diferente. Usando temperaturas elevadas, o eletrólito conduz iões de oxigénio carregados negativamente. 
• Membrana de troca aniónica (AEM): Esta tecnologia emergente funciona de forma semelhante à eletrólise alcalina. No entanto, ao contrário da eletrólise PEM, não requer o uso de metais preciosos caros. 

Cada sistema de eletrolízer tem os seus próprios benefícios e desvantagens.
 

• Alcalino: Este tipo de eletrolicitante não requer metais raros. É muito menos caro do que o PEM. Por outro lado, reage lentamente à flutuação e demora cerca de 20 minutos a arrancar. 
• PEM: Isto tornou-se uma tecnologia muito popular. É mais caro do que os eletrolíticos alcalinos - em parte porque são necessários metais raros. No entanto, é rápido responder a flutuações e começa imediatamente. 
• Óxido sólido: Esta é a tecnologia mais eficiente e próxima da industrialização. No entanto, por enquanto, também é muito caro. É lógico que os seus custos serão reduzidos ao longo do tempo, uma vez que a tecnologia seja mais amplamente utilizada.  
• AEM: Esta tecnologia, que é uma combinação de alcalino e PEM, ainda não foi industrializada. É flexível e não requer o uso de metais raros. Uma vez que esta tecnologia é desenvolvida mais, ela pode se tornar uma alternativa sustentável ao PEM

Cada uma destas tecnologias de produção de hidrogénio tem o seu próprio "ponto doce". Que determina para que aplicações pode ser utilizado de forma ideal (os valores abaixo assumem uma pressão de descarga de 5-100 bar). 
 

• Alcalino: Aqui, a pressão de entrega é relativamente baixa, que varia de 0 a 16 bar e, em casos raros, ligeiramente acima disso. Esta tecnologia bem estabelecida é ideal para aplicações a partir de 10-20 MW. 
• PEM: A pressão normal de entrada para esta tecnologia é de 30 bar, mas também pode ser 10 bar mais alto ou mais baixo. O seu rápido tempo de resposta torna-o numa ótima escolha para plantas mais pequenas. Embora seja mais caro, também é adequado para uma maior gama de aplicações (a partir de 10-40 MW). 
• Óxido sólido: Esta tecnologia requer vapor, o que significa que é uma ótima escolha para qualquer operação que gera vapor de processo. A pressão de entrada é de cerca da pressão atmosférica. Esta tecnologia, que ainda é bastante nova, é melhor para aplicações a partir de 5-20 MW.  
• AEM: Em termos das suas aplicações, é semelhante ao PEM. A pressão de entrada é geralmente de 30 bar, mas pode ser 10 bar mais baixa ou mais alta. Esta tecnologia, que ainda está a ser refinada, é ideal para aplicações a partir de 10-40 MW. 

A Atlas Copco desenvolveu várias tecnologias internamente para complementar qualquer tipo de tecnologia eletrolítica. Isto também inclui uma solução híbrida que funciona com diferentes tipos de eletrolíticos e aplicações. 

Se isto soa como o tipo de flexibilidade que lhe seria benéfico - ou se não tiver a certeza de qual tecnologia é melhor para si -, contacte um dos nossos especialistas em geração de hidrogénio. Eles vão trabalhar com você para encontrar a solução ideal.