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Atualizado em 9 junho 2024

Hidrogênio da eletrólise

A produção de hidrogênio via eletrólise envolve a decomposição da água (H₂O) em seus elementos constituintes, hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂), usando uma corrente elétrica. Este método é particularmente significativo no contexto da energia sustentável, uma vez que oferece uma forma de produzir hidrogénio sem a emissão direta de gases com efeito de estufa, desde que a eletricidade utilizada seja proveniente de energias renováveis.

O processo #

O processo ocorre em um eletrolisador, que normalmente consiste em dois eletrodos (um ânodo e um cátodo) colocados em um eletrólito. Quando uma corrente elétrica é aplicada, as moléculas de água são divididas nos eletrodos: no cátodo (eletrodo negativo), ocorre uma reação de redução, produzindo gás hidrogênio:

2H2O + 2E → H2 + 2OH

Enquanto isso, no ânodo (eletrodo positivo), ocorre uma reação de oxidação, liberando gás oxigênio e prótons:

4OH → O2 + 2H2O + 4e

A equação química geral para o processo é:

2H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)

A tecnologia #

Existem vários tipos de eletrolisadores, por exemplo, eletrolisadores alcalinos, veja aqui para obter mais informações. Eficiência e escalabilidade são desafios críticos para a produção de hidrogênio via eletrólise. Os níveis de eficiência atuais normalmente variam entre 60% e 80%. Inovações em materiais de eletrodos, tecnologia de membrana e integração de sistemas estão em andamento para reduzir custos e melhorar a eficiência. Eles estão transformando a eletrólise em uma pedra angular da economia do hidrogênio. Uma visão interessante sobre a melhoria da maturidade das diferentes tecnologias pode ser encontrada nesta imagem (IEA).

Projeto de eletricidade renovável para metano sintético realizado pela GRZ Technologies. A eletrólise alcalina gera o hidrogênio.
Projeto de eletricidade renovável para metano sintético realizado pela GRZ Technologies. Eletrolisador alcalino mostrado no meio.

A eletrólise não é a única maneira de gerar hidrogênio, uma visão mais geral pode ser encontrada neste artigo. De qualquer forma, o gás hidrogênio é crucial para as empresas de energia. Ele permite o armazenamento, transporte e geração de energia livre de carbono, apoiando as metas de sustentabilidade.

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