Armazenamento de hidrogênio, eletrolise e pilhas a combustível
O hidrogênio: o problema do armazenamento
6 de outubro de 2007
Devemos explorar todas as formas possíveis de produção e armazenamento de energia. Uma delas é particularmente atraente. É a eletrolise da água. O hidrogênio é o combustível não poluente por natureza, pois o produto de sua combustão é... água. Assim, podemos sonhar com grandes instalações ocupando vastas áreas desérticas, junto ao mar, dissociando moléculas de água (como a de mar, por exemplo) em grande quantidade.
Um leitor, engenheiro, Alain Hubrecht, de Bruxelas, fornece algumas informações adicionais sobre o hidrogênio como combustível (em particular para automóveis).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
Sobre o armazenamento de hidrogênio, algumas informações mais precisas:
A maioria dos carros movidos a hidrogênio gasoso hoje está equipada com tanques a 350 bares (DaimlerChrysler acabou de anunciar que seu fornecedor para suas 60 F-Cell será), mas a GM já está trabalhando em protótipos com tanques a 700 bares. Isso tem um custo, pois todas as estações de abastecimento terão que se equipar com compressores a 700 bares, que são caros, daí a vantagem da solução apresentada pela empresa (TOHS, fruto de um desenvolvimento conjunto entre e ) que armazena de forma confiável e compacta o hidrogênio sob uma pressão mais razoável de 105 bares.
A invenção da TOHS é um ligamento metálico que absorve o hidrogênio e o libera quando aquecido. Este novo desenvolvimento seria mais eficiente que os hidretos metálicos convencionais, como comprova o Toyota Prius, cujo motor térmico a TOHS converteu para funcionar com hidrogênio. Seu tanque de 60 litros pode conter 3 kg de hidrogênio, o que dá ao carro 200 km de autonomia, enquanto um tanque convencional a 350 bares do mesmo volume não permitiria ao carro fazer nem 100 km.
( ) Antes de considerar a produção em massa de veículos movidos a hidrogênio, é necessário analisar os inconvenientes do hidrogênio: o custo de produção, o custo de armazenamento e sua distribuição. O custo de produção do hidrogênio chega a 8 €/kg na Alemanha. Mesmo considerando que o valor energético de um quilograma de hidrogênio equivale a três quilogramas de gasolina, ainda assim, o preço é sete vezes maior que o da gasolina sem impostos!
Da mesma forma, o armazenamento de hidrogênio a bordo de um automóvel é muito caro: 1.000 €/kg. Se considerarmos que é necessário um quilograma de hidrogênio para percorrer 100 km, seria necessário transportar 5 kg de hidrogênio para percorrer 500 km (deixe-me fazer o cálculo do preço do armazenamento). Claro, em alguns anos, os fabricantes produzirão automóveis a hidrogênio em massa, o que permitirá reduzir o custo do armazenamento (estimado entre 200 e 500 € por kg). Os americanos, por sua vez, visam um custo da ordem de 70 €/kg até 2015.
Além disso, não é apenas o armazenamento do hidrogênio que é muito caro, mas também a própria pilha a combustível. Atualmente, ela é 50 a 100 vezes mais cara que um motor térmico. Uma pilha a combustível custa 5.000 €/kW contra 50 €/kW (ou 37 €/cv) para um motor convencional. Os fabricantes esperam reduzir esse preço entre 200 e 1.000 €/kW até 2010. Os preços são tão altos porque o Nafion (polímero usado nas pilhas a combustível do tipo PEMFC) custa 400 €/m²!
(Fonte:
)
Sobre o armazenamento de hidrogênio, algumas informações mais precisas:
A maioria dos carros movidos a hidrogênio gasoso hoje está equipada com tanques a 350 bares (DaimlerChrysler acabou de anunciar que seu fornecedor para suas 60 F-Cell será), mas a GM já está trabalhando em protótipos com tanques a 700 bares. Isso tem um custo, pois todas as estações de abastecimento terão que se equipar com compressores a 700 bares, que são caros, daí a vantagem da solução apresentada pela empresa (TOHS, fruto de um desenvolvimento conjunto entre e ) que armazena de forma confiável e compacta o hidrogênio sob uma pressão mais razoável de 105 bares.
A invenção da TOHS é um ligamento metálico que absorve o hidrogênio e o libera quando aquecido. Este novo desenvolvimento seria mais eficiente que os hidretos metálicos convencionais, como comprova o Toyota Prius, cujo motor térmico a TOHS converteu para funcionar com hidrogênio. Seu tanque de 60 litros pode conter 3 kg de hidrogênio, o que dá ao carro 200 km de autonomia, enquanto um tanque convencional a 350 bares do mesmo volume não permitiria ao carro fazer nem 100 km.
( ) Antes de considerar a produção em massa de veículos movidos a hidrogênio, é necessário analisar os inconvenientes do hidrogênio: o custo de produção, o custo de armazenamento e sua distribuição. O custo de produção do hidrogênio chega a 8 €/kg na Alemanha. Mesmo considerando que o valor energético de um quilograma de hidrogênio equivale a três quilogramas de gasolina, ainda assim, o preço é sete vezes maior que o da gasolina sem impostos!
Da mesma forma, o armazenamento de hidrogênio a bordo de um automóvel é muito caro: 1.000 €/kg. Se considerarmos que é necessário um quilograma de hidrogênio para percorrer 100 km, seria necessário transportar 5 kg de hidrogênio para percorrer 500 km (deixe-me fazer o cálculo do preço do armazenamento). Claro, em alguns anos, os fabricantes produzirão automóveis a hidrogênio em massa, o que permitirá reduzir o custo do armazenamento (estimado entre 200 e 500 € por kg). Os americanos, por sua vez, visam um custo da ordem de 70 €/kg até 2015.
Além disso, não é apenas o armazenamento do hidrogênio que é muito caro, mas também a própria pilha a combustível. Atualmente, ela é 50 a 100 vezes mais cara que um motor térmico. Uma pilha a combustível custa 5.000 €/kW contra 50 €/kW (ou 37 €/cv) para um motor convencional. Os fabricantes esperam reduzir esse preço entre 200 e 1.000 €/kW até 2010. Os preços são tão altos porque o Nafion (polímero usado nas pilhas a combustível do tipo PEMFC) custa 400 €/m²!
(Fonte:
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