A tecnologia de eletrolisadores para eletrólise da água está se desenvolvendo rapidamente, com um número crescente de modelos e fabricantes surgindo no mercado. Os avanços na tecnologia e a crescente demanda por métodos eficientes de produção de hidrogênio impulsionam esse crescimento. Isso também se deve ao crescente entendimento de que a geração de eletricidade renovável gera excedente. Esse excedente precisa ser processado (veja, por exemplo, nosso artigo sobre o tema aqui).
Visão geral das tecnologias #
Hoje, uma gama crescente de eletrolisadores está disponível. As diferentes tecnologias oferecem características e benefícios únicos, mas também têm desvantagens. A tabela abaixo fornece uma visão geral comparativa simples de várias tecnologias de eletrolisadores. Ele destaca dados importantes, como eficiência, condições operacionais e escalabilidade. A tabela fornece uma visão geral rápida. Nossa equipe e nossos parceiros estão aqui para apoiá-lo com seu projeto a qualquer momento.
| Eletrolisador alcalino | Eletrolisador PEM | Eletrolisador SOEC | Eletrolisador AEM | |
| Faixa de pressão típica | Atmosférico até 30 bar(g) | Atmosférico até 40 bar(g) | Pressurizado a 20 a 50 bar(g) | Pressurizado até 35 bar(g) |
| Consumo de energia | De 50-70 kWh/kgH2 | De 52-57 kWh/kgH2 | De 37-45 kWh/kgH2 | A partir de 53 kWh/kgH2 |
| Pureza da água | < 5 μS/cm | Requisitos mais altos | < 20 μS/cm | |
| Modularidade | ✓ | ✓ | Limitado | ✓ |
| Robustez | ✓ | (✓) | ||
| Operação dinâmica | Rampa mais lenta para cima / rampa para baixo | Rampa rápida para cima / rampa para baixo | Rampa mais lenta para cima / rampa para baixo | Rampa rápida para cima / rampa para baixo |
| Compacidade | Compacto quando pressurizado | Compacto | Compacto | |
| Requisitos especiais | Água ultra pura | Altas temperaturas (600 °C ou mais) | ||
| Materiais escassos | Irídio | |||
| Outras características | Possibilidade de utilização combinada para produção/combustão de hidrogénio | |||
| Vida | Até 80.000 horas | Até 60.000 horas | Vida útil realista não totalmente conhecida | Até 60.000 horas |
| Recuperação de calor residual | Possível, dependendo do fabricante | Possível, dependendo do fabricante, geralmente 50-60 °C | Possível, dependendo do fabricante | Possível, dependendo do fabricante |
Outros métodos de geração de hidrogênio #
Além das tecnologias acima resumidas, existem outras. Os eletrolisadores de cloro-alcalinos estão entre os eletrolisadores de água mais difundidos. Eles têm sido usados em aplicações industriais há décadas. Eles são ideais para situações em que há uma demanda constante por hidrogênio e um fornecimento contínuo de eletricidade. As aplicações são muitas vezes superiores a 5 MW. Os eletrolisadores fotoeletroquímicos (PEC) ainda estão nos estágios iniciais de desenvolvimento e só estão se tornando comercialmente disponíveis agora. A reforma do metano a vapor (veja também este artigo) é outro método comum para produzir hidrogênio a partir do gás metano. É usado principalmente na indústria de petróleo e gás. No entanto, o processo libera cerca de 10 kg de CO₂ para cada 1 kg de hidrogênio produzido. Então, a menos que o CO₂ seja capturado, ele é altamente poluente. O hidrogênio produzido com a reforma do metano a vapor é geralmente chamado de hidrogênio cinzento. A reforma do metano a vapor é normalmente usada em instalações maiores que revendem hidrogênio para transporte.
Além disso, existem métodos emergentes, como a pirólise da biomassa, conversão de resíduos em hidrogênio e sistemas fotovoltaicos (PV) com eletrolisadores integrados. Todos os métodos de geração de hidrogênio contribuem para uma maior disponibilidade de hidrogênio e ajudam a indústria a evoluir.
