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Hidrogênio verde para armazenamento de energia, produtos químicos sustentáveis e mobilidade

No atual cenário de transição de uma matriz energética baseada em carvão, petróleo, gás e energia nuclear, para fontes renováveis como solar e eólica, há uma forte necessidade de integração intersetorial dessas grandes quantidades de energia gerada, não apenas para aplicações elétricas, mas também para transporte, aquecimento e indústria química.

A eletrólise da água é um processo que vem sendo aplicado em todo o mundo há várias décadas, principalmente em instalações que atendem indústrias de pequeno volume como fabricação de vidro, hidrogenação orgânica, refrigeração de geradores etc. Na indústria de fertilizantes sempre foi uma opção quando a eletricidade barata estava disponível e não havia outras fontes de hidrogênio. Como no futuro o foco estará cada vez mais na integração de fontes de energia renováveis em uma abordagem intersetorial, o hidrogênio vai desempenhar um papel muito importante.

A maioria das chamadas tecnologias Power to X (onde X pode ser, por exemplo, gases como hidrogênio e metano ou produtos químicos como amônia, metanol, gasolina, entre outros) inclui uma planta de eletrólise de água como o primeiro passo para obter o hidrogênio necessário para o conversão subsequente de dióxido de carbono ou nitrogênio. Na thyssenkrupp, estamos trabalhando constantemente nessa tecnologia, que estará no coração do sistema de energia do futuro.

Cadeias de valor de hidrogênio na concepção da thyssenkrupp

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Eletrólise avançada de água alcalina

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Com base nas tecnologias de cloro e álcalis da thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers, desenvolvemos uma nova tecnologia avançada de eletrólise de água alcalina. Identificando a necessidade de uma tecnologia com baixo CAPEX e baixo OPEX para manter a rede elétrica em equilíbrio no futuro e fornecer uma fonte contínua de hidrogênio e oxigênio para indústrias de produtos químicos, criamos um conceito modular único para essas aplicações.

Com mais de 200.000 células de eletrólise produzidas até hoje e mais de 600 plantas instaladas em todo o mundo, a thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers fornece conhecimento aprofundado ao entender as necessidades do cliente no que diz respeito a engenharia, aquisição e construção de usinas eletroquímicas.

Principais vantagens/recursos

  • Investimento minimizado
  • Operação robusta contínua e/ou flexível
  • Plantas de mais de 100 MW de capacidade de carga podem ser viabilizadas
  • Soluções one-stop shop e power to X com portfólio de produtos da thyssenkrupp Industrial Solutions Process Technologies

Transição para hidrogênio renovável

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A eletrólise da água é uma solução para o balanço negativo de energia em uma rede de eletricidade e permite a conexão direta com as unidades de produção de eletricidade renovável, uma vez que atende não apenas à geração de energia, mas oferece um portfólio de produtos muito mais amplo. Opções de power to gas, power to fuel, power to heat e power to chemicals estão disponíveis usando essa rota tecnológica. O uso direto de hidrogênio deve revolucionar o setor de transportes com carros, ônibus e caminhões movidos a hidrogênio.

Atualmente, 4% do hidrogênio consumido no mundo já é originado em usinas de eletrólise, principalmente de cloro-álcalis. Mudanças dramáticas são esperadas no futuro, à medida que aumenta a necessidade de evitar emissões de dióxido de carbono. Juntamente com a produção renovável de hidrogênio via eletrólise da água, a transformação do dióxido de carbono em matéria-prima mudará a forma como os produtos químicos são obtidos hoje.

Na indústria química, o hidrogênio desempenha um papel importante na produção de fertilizantes, como amônia e ureia, e é usado como agente de dessulfuração em refinarias de petróleo. É também necessário para todas as rotas de syngas, por exemplo metanol e gasolina.

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