“Hidrogênio” entra em ação — Observação da Indústria de Energia de Hidrogênio | Redução de custos e aumento de eficiência: a produção de hidrogênio verde passa por uma “renovação e atualização”

Central Radio Network Beijing, 1 de abril — (Reporter Lü Hongqiao) De acordo com a Voz da Economia da Rádio e Televisão Central, no programa “Economia Mundial”, devido à tensão geopolítica, os preços internacionais do petróleo aumentaram significativamente recentemente, destacando ainda mais a importância das energias renováveis. Entre elas, a energia de hidrogénio, que pode tanto consumir eletricidade verde excedente do upstream quanto fornecer energia limpa e eficiente para o downstream, é vista com grande esperança. Para desenvolver a energia de hidrogénio, a tecnologia e o equipamento devem vir primeiro. Atualmente, como está a pesquisa e aplicação de equipamentos em cada etapa da cadeia industrial do hidrogénio na China? A Voz da Economia lançou uma série de reportagens intitulada “Equipamento de Hidrogénio em Ação — Observação da Indústria de Hidrogénio”, com o episódio de 1 de abril intitulado “Redução de Custos e Aumento de Eficiência: Renovação na Produção de Hidrogénio Verde”.

Eletrólise alcalina (Reporter Lü Hongqiao, foto)

Zeng Guodong, do Departamento de Energia Integrada da Divisão de Sistemas de Hidrogénio do Instituto de Zhuzhou da CRRC, apresentou ao repórter o equipamento central para a produção de hidrogénio por eletrólise — o eletrólito. Atualmente, os principais tipos de eletrólitos são o alcalino, o de membrana de troca de protões (PEM) e o de troca de íons de ânion. Entre eles, o eletrólito alcalino possui vantagens como baixo custo, tecnologia madura e longa vida útil, além de poder ser fabricado em grande escala, o que reduz ainda mais o consumo de energia por unidade, diminui o investimento inicial e reduz o custo de produção de hidrogénio. Zeng Guodong afirmou que, nos últimos anos, a China obteve resultados notáveis na ampliação de eletrólitos alcalinos de grande capacidade, com a capacidade máxima de produção de hidrogénio por célula aumentando dez vezes em cinco anos.

Zeng Guodong disse: “Por volta de 2021, o eletrólito alcalino na indústria tinha uma capacidade máxima de cerca de 200 ou 500 metros cúbicos padrão. Entre 2022 e 2023, a velocidade de desenvolvimento do eletrólito alcalino foi especialmente rápida, surgindo capacidades de 1000, 2000 metros cúbicos padrão, e recentemente, eletrólitos alcalinos de 3000, 4000 e 5000 metros cúbicos padrão já foram desenvolvidos.”

Devido às limitações de desempenho do eletrólito alcalino, é necessário uma fonte de energia relativamente estável para a produção de hidrogénio. No entanto, algumas fontes de energia renovável variam bastante, às vezes produzindo muito, às vezes pouco, e o eletrólito deve suportar essas flutuações, ligando e desligando de forma rápida e ajustando a carga. O eletrólito de membrana de troca de protões (PEM) pode atender a esses requisitos, ajustando-se melhor às fontes de energia variável. Em 2024, a China alcançou pesquisa e desenvolvimento autônomo de toda a cadeia na tecnologia de eletrólise de membrana de troca de protões, atingindo um nível de ponta na indústria e conquistando reconhecimento no mercado.

Zhang Youjie, gerente de vendas do departamento de marketing da Shanghai Hydrogen Era Technology Co., Ltd., afirmou: “A principal característica do eletrólito de membrana de troca de protões é sua resposta de carga muito rápida, podendo atingir respostas em segundos, o que o torna ideal para acompanhar a variabilidade da energia eólica e solar. Assinamos um pedido para o maior eletrólito de membrana de troca de protões de uma única célula na China, de 400 metros cúbicos padrão, ou seja, dois megawatts, e o projeto está em fabricação e entrega.”

Eletrólise de íon de ânion (Reporter Lü Hongqiao, foto)

A eletrólise de íon de ânion é uma das tecnologias de ponta atuais na produção de hidrogénio por eletrólise. Sua resposta é mais rápida que a do eletrólito alcalino e seu custo é menor que o do eletrólito PEM, sendo considerada uma “bateria de estado sólido” no campo do hidrogénio verde. Zhang Youjie revelou que essa tecnologia está passando da fase de laboratório para aplicações de demonstração.

Zhang Youjie disse: “Ela combina as vantagens do eletrólito alcalino e do PEM, podendo usar membranas mais acessíveis e de maior relação custo-benefício, sem necessidade de membranas e catalisadores caros. Estamos realizando pesquisa de ponta nesta tecnologia, com capacidade de produzir 100 metros cúbicos padrão de hidrogénio por hora em demonstrações, e até o final do ano, verificaremos e demonstraremos no local do projeto.”

Equipamento de eletrólise de água em contêiner (Reporter Lü Hongqiao, foto)

Dados recentes do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação indicam que, nos últimos anos, a China desenvolveu rapidamente equipamentos de eletrólise de água para produção de hidrogénio, com capacidade de fabricação líder mundial, atingindo quase 60% da capacidade global de eletrólitos. Com a rápida expansão da capacidade de eletrólitos, muitas empresas formaram capacidades de integração de sistemas completos para a produção de hidrogénio, renovando e atualizando seus equipamentos. Este sistema de eletrólise de água alcalina em contêiner integra eletrólitos, sistema de purificação de água pura, sistema de separação e purificação, entre outros, sendo flexível para transporte, instalação e implantação, economizando espaço e reduzindo o tempo de construção.

Zou Jianhua, vice-presidente da Huapu Co., Ltd., afirmou: “Ele é um sistema completo de células de mil metros cúbicos, capaz de atender às funções de fornecimento de energia, produção de hidrogénio e separação/purificação. Não é uma peça central, mas um produto completo, com capacidade de produção de mil metros cúbicos de hidrogénio por hora.”

Até o final do ano passado, o número de patentes relacionadas ao hidrogénio na China atingiu 100 mil, tornando-se o país com o maior número de pedidos no mundo. Entre mais de 50 tecnologias-chave de energia de hidrogénio, 6 atingiram liderança, 3 passaram de acompanhamento para concorrência direta, formando 5 lotes de equipamentos e tecnologias principais de hidrogénio, totalizando 27 tecnologias de primeira linha. De modo geral, a capacidade de inovação tecnológica do hidrogénio na China aumentou significativamente, com avanços notáveis em tecnologias-chave.

O diretor do Comitê de Especialistas da Aliança de Hidrogénio da China e professor da Tongji University, Yu Zhuoping, afirmou: “Mais importante ainda, o custo das tecnologias centrais da indústria também está entrando em uma rápida trajetória de queda, com reduções superiores a 30% para eletrólitos alcalinos e 60% para eletrólitos de membrana de troca de protões.”