Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
Por que o HIDROGÊNIO?
• Ambientalmente limpo
• Completamente renovável
• Pres...
Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
• não é uma FONTEFONTE de energia
• é um VETORVETOR de energia
• É o elemento...
Como produzir HIDROGÊNIO?Como produzir HIDROGÊNIO?
Como distribuir HIDROGÊNIO?Como distribuir HIDROGÊNIO?
REBOQUE DE RESERVATÓRIOSCAMINHÃO DE
ENTREGA
GASODUTO DE HIDROGENIO
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Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Conversão em eletricidade
Células a combustível
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Utilização de HidrogênioUtilização de Hidrogênio
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Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
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Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Conversão em eletricidade
Células a combustível
Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Células a combustível
PROPULSÃO VEICULAR
Reservatório de Hidrogênio
embarcado
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Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO?
Reformadores de METANOL
Processo de ReformaProcesso de Reforma
• Principais Processos de Reforma
– Reforma-vapor: combustível + vapor d’água + cal...
FORD P200FORD P200
Sistema de PropulsãoSistema de Propulsão
FORD P2000FORD P2000
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Sistema UTCSistema UTC
NOVABUS:NOVABUS:
• Sistema de
100KW com
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• DOE /
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Sistemas BALLARDSistemas BALLARD
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Aspectos a serem resolvidosAspectos a serem resolvidos
• Produção do hidrogênio
– Hidrólise, reforma ou processos químicos...
Aspectos a serem resolvidosAspectos a serem resolvidos
• Células de combustível: Qual tipo?
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• Soluções tecnológicas ainda incompletas /
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Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
• Ausência de uma política geral
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~ 10% do total de terras cultivadas
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• Vantagens competitivas do Brasil
– Condições naturais e produtivas / empresariais
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(UNICAMP – CENEH – LH2)(UNICAMP – CENEH – LH2)
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Reforma do EtanolReforma do Etanol
• Principais Reações do Processo
– Reação Geral
• C2H5OH + 3H2O ↔ 6H2 + 2CO2
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Esquema de Veículo comEsquema de Veículo com
Reforma de Etanol On-BoardReforma de Etanol On-Board
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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

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Economia do hidrogênio

  1. 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. 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, ...)
  3. 3. Como produzir HIDROGÊNIO?Como produzir HIDROGÊNIO?
  4. 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. 5. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO? Conversão em eletricidade Células a combustível HH22 OO22 Energia Elétrica H2O: Água ++
  6. 6. Utilização de HidrogênioUtilização de Hidrogênio em Células a Combustívelem Células a Combustível
  7. 7. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO? Conversão em eletricidade Células a combustível Portáteis Estacionárias Propulsão Veicular
  8. 8. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO? Conversão em eletricidade Células a combustível
  9. 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)
  10. 10. Como usar HIDROGÊNIO?Como usar HIDROGÊNIO? Reformadores de METANOL
  11. 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
  12. 12. FORD P200FORD P200
  13. 13. Sistema de PropulsãoSistema de Propulsão FORD P2000FORD P2000
  14. 14. NEKARNEKAR
  15. 15. Sistema UTCSistema UTC NOVABUS:NOVABUS: • Sistema de 100KW com reformador de metanolmetanol • DOE / Georgetown University
  16. 16. Sistemas BALLARDSistemas BALLARD
  17. 17. Sistemas BALLARDSistemas BALLARD
  18. 18. 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)?
  19. 19. Aspectos a serem resolvidosAspectos a serem resolvidos • Células de combustível: Qual tipo?
  20. 20. 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
  21. 21. Inserção dos EUA naInserção dos EUA na Economia do HidrogênioEconomia do Hidrogênio
  22. 22. 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
  23. 23. isso já há muito tempo ...
  24. 24. ~ 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
  25. 25. 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
  26. 26. Plataforma de Testes VEGAPlataforma de Testes VEGA (UNICAMP – CENEH – LH2)(UNICAMP – CENEH – LH2) Reformador de EtanolEtanol
  27. 27. 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
  28. 28. Esquema de Veículo comEsquema de Veículo com Reforma de Etanol On-BoardReforma de Etanol On-Board
  29. 29. 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!!

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