Por que o HIDROGÊNIO?
Ambientalmente limpo
Completamente renovável
Presente em todo lugar (água …)
Presente nas nossas fontes atuais de energia (todos os hidrocarbonetos)
Armazenável
Independência energética a nível local
1. Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
Por que o HIDROGÊNIO?
• Ambientalmente limpo
• Completamente renovável
• Presente em todo lugar (água …)
• Presente nas nossas fontes atuais de
energia (todos os hidrocarbonetos)
• Armazenável
• Independência energética a nível local
2. Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
• não é uma FONTEFONTE de energia
• é um VETORVETOR de energia
• É o elemento mais abundante do
Universo
• Mas praticamente não é encontrado em
estado livre na natureza
• Requer energia para ser extraído das
moléculas das substâncias naturais
que o contêm (água, hidrocarbonetos, ...)
4. Como distribuir HIDROGÊNIO?Como distribuir HIDROGÊNIO?
REBOQUE DE RESERVATÓRIOSCAMINHÃO DE
ENTREGA
GASODUTO DE HIDROGENIO
HIDROGENIO LIQUIDO BOMBA & VAPORIZADOR
HIDROCARBONETO
REFORMADOR
ÁGUA
ELETROLIZADOR
ELETRICIDADE ÁGUA
PRODUÇÃO
CENTRALIZADA
PRODUÇÃO
LOCAL
5. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Conversão em eletricidade
Células a combustível
HH22 OO22 Energia Elétrica
H2O: Água
++
9. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Células a combustível
PROPULSÃO VEICULAR
Reservatório de Hidrogênio
embarcado
(uso para frotas de veículos)
Reformador de Hidrogênio
embarcado
(uso geral)
11. Processo de ReformaProcesso de Reforma
• Principais Processos de Reforma
– Reforma-vapor: combustível + vapor d’água + calor
– Oxidação parcial: combustível + O2 (parcial)
– Autotérmico: combustível + vapor d’água + O2 (parcial)
• Principais Combustíveis
– Hidrocarbonetos : metano (GN), GLP, gasolina
– Álcoois: metanol, etanol
• Procedimentos Complementares
– Reação de Shift do metano
– Reação do CO
– Purificação do H2: remoção do CO e CO2
19. Aspectos a serem resolvidosAspectos a serem resolvidos
• Produção do hidrogênio
– Hidrólise, reforma ou processos químicos inovadores?
– Reforma de hidrocarbonetos fósseis ou renováveis?
– Fonte de calor para reforma?
– Fonte de eletricidade para a hidrólise?
• Armazenamento e distribuição do hidrogênio
– Comprimido ou líquido?
– Centralizado ou distribuído? – local (embarcado)?
20. Aspectos a serem resolvidosAspectos a serem resolvidos
• Células de combustível: Qual tipo?
21. Desenvolvimentos recentesDesenvolvimentos recentes
• Soluções tecnológicas ainda incompletas /
ineficientes
• Baixa difusão – alto custo de
equipamentos (reformadores, células)
• Ausência de padrões e normas
NECESSIDADE DE UMA POLÍTICANECESSIDADE DE UMA POLÍTICA
INDUSTRIAL E TECNOLÓGICAINDUSTRIAL E TECNOLÓGICA
22. Inserção dos EUA naInserção dos EUA na
Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
23. Inserção do Brasil naInserção do Brasil na
Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
• Ausência de uma política geral
• Iniciativas isoladas
– Principalmente pesquisa e
desenvolvimento
– Desvinculadas de processos de
industrialização / comercialização
mais amplos
• Carência de empreendimentos
25. ~ 10% do total de terras cultivadas
~ 1% do total de terra agricultável
Cana-de-Açúcar
~ 5 milhões de ha
Capacidade de Produção
~ 16 milhões de m3
de etanol @ custo ½ dos EUA, 1
/3 da UE
26. O ETANOL É NOSSO!O ETANOL É NOSSO!
• Vantagens competitivas do Brasil
– Condições naturais e produtivas / empresariais
extremamente favoráveis
– Amplo potencial de crescimento
• Rede de distribuição já implantada
– Baixo custo de implantação e operação
Necessidade URGENTE de acelerar o
desenvolvimento de reformadores
27. Plataforma de Testes VEGAPlataforma de Testes VEGA
(UNICAMP – CENEH – LH2)(UNICAMP – CENEH – LH2)
Reformador de
EtanolEtanol
28. Reforma do EtanolReforma do Etanol
• Principais Reações do Processo
– Reação Geral
• C2H5OH + 3H2O ↔ 6H2 + 2CO2
– Reações parciais
• C2H5OH + H2O ↔ 4H2 + 2CO
• CO + H2O ↔ H2+CO2
• Condições da Reação
– Temperatura: 500 - 700°C
– Pressão: 1 a 5 atm (pouca influência)
– Catalisadores: Cu, Ni, Cr, Zr, Co
29. Esquema de Veículo comEsquema de Veículo com
Reforma de Etanol On-BoardReforma de Etanol On-Board
30. Inserção do Brasil naInserção do Brasil na
Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
• Evolução do petróleo e derivados
• Alto custo de energia no Brasil
• Inserção do Brasil na economia do
hidrogênio – EtanolEtanol (+ eletrólise + gás natural)(+ eletrólise + gás natural)
Oportunidade Histórica
O Etanol é nosso!!