Equipe desenvolve usina capaz de produzir hidrogênio verde com o uso de energia solar e biomassa
Equipe
japonesa está na etapa final do desenvolvimento de uma usina que pode produzir
hidrogênio verde utilizando biomassa e o calor da energia solar, alcançando
números incríveis de emissões que podem ser considerados os menores do mundo
Na corrida para fugir dos combustíveis fósseis e reduzir as
emissões de CO2, o hidrogênio é considerado a opção mais limpa de todas.
Entretanto, apesar do combustível queimar de forma limpa, liberando apenas água
como subproduto, ainda não há viabilidade no chamado hidrogênio solar, de forma
que a maneira atual de produzir hidrogênio seja intensiva em energia e carbono,
ou seja, o hidrogênio é limpo, mas o seu processo de produção nem sempre é. De
acordo com o professor japonês, Shutaro Takeda, da Universidade de Kyoto, a
energia solar e a biomassa são fortes candidatos para alimentar a produção de
hidrogênio verde, entretanto, um dos empasses é que a luz solar é muito
intermitente.
Usina de
hidrogênio a base de biomassa e energia solar
A novidade é que a equipe liderada pelo professor japonês
criou um novo projeto de usina de hidrogênio verde que tem como base recursos
totalmente sustentáveis, produzindo a menor quantidade de CO2 associada até
hoje.
A nova abordagem utiliza a energia solar, diretamente, para
aquecimento. Essa energia termossolar é utilizada para gaseificar biomassa, um
processo que mostrou ser a junção mais eficaz e prática de se produzir
hidrogênio verde sem uma grande quantidade de carbono emitida.
Essa junção de dois sistemas diferentes de energia cria um
novo tipo de instalação de hidrogênio verde que a equipe nomeou de usina de
produção de hidrogênio por gaseificação indireta de biomassa movida a energia
solar. Simplificando, usina SABI-Hydrogen.
Saiba
como funciona a usina movida a energia solar e biomassa
Detalhes
da usina de hidrogênio movida a energia solar e biomassa. [Imagem: Shutaro
Takeda et al. – 10.1016/j.ijhydene.2021.11.203]
Primeiro, para absorver de forma efetiva a energia solar, os
pesquisadores escolheram um conjunto de espelhos espaciais conhecidos como
heliostatos, que focalizam a luz em um receptor no topo de uma torre.
Sob essas condições, um material de transferência de calor
no receptor pode atingir temperaturas equivalentes a 1.000 graus Celsius. Logo
após, esse calor é transferido do receptor para a parte gaseificadora do
sistema, onde um recipiente que contém cavacos de madeira como biomassa é
aquecido intensamente na falta de oxigênio.
Ao invés de queimar por combustão, os cavacos de madeira são
transformados em uma mistura de gases contendo uma grande proporção de
hidrogênio. Essa mistura é chamada de gasogênio, ou gás de síntese.
Alternativamente, a falta do aquecimento solar, como durante a noite ou em dias
de chuva, o gaseificador também pode ser aquecido convencionalmente pela queima
de biocombustível para ofertar calor ao sistema.
O menor
valor de emissões já alcançado
A equipe fez questão de avaliar o impacto ambiental geral do
seu projeto com hidrogênio verde com base em um método de avaliação de impacto
padrão internacional, conhecido como ReCiPe2016.
O resultado mostrou que o sistema construído emitiria apenas
1,04 kg de CO2 por kg de hidrogênio produzido, sendo o menor valor entre todas
as formas de produção. O professor concluiu que a modelagem da equipe mostra
que o uso de energia solar e biomassa de florestas manejadas pode permitir a
produção de hidrogênio de forma sustentável com o menor impacto ambiental
existente.
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