O hidrogênio de baixo carbono (verde) pode ser gerado por meio de eletrólise da água usando energia fotovoltaica, eólica, hidrelétrica ou eletricidade de rede descarbonizada. Este trabalho quantifica os custos atuais e futuros, bem como os encargos ambientais dos sistemas de produção de hidrogênio em larga escala em ilhas geográficas, que apresentam alto potencial de energia renovável e podem atuar como centros de exportação de hidrogênio. Diferentes configurações de produção de hidrogênio são examinadas, considerando uma taxa diária de produção de hidrogênio de 10 toneladas, nos custos de produção de hidrogênio, emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida, utilização de materiais e transformação da terra. Os resultados demonstram que os custos de produção de hidrogênio eletrolítico de 3,7 euros por kg de H2 estão ao alcance hoje e que é provável uma redução para 2 euros por kg de H2 no ano de 2040, aproximando-se, portanto, da paridade de custos com o hidrogênio da reforma de gás natural, mesmo quando aplicada “histórica”. preços do gás natural. O recente aumento dos preços do gás natural mostra que a paridade de custos entre o hidrogênio verde e cinza já pode ser alcançada hoje. A produção de hidrogênio via eletrólise da água com baixo custo e baixas emissões de GEE só é possível hoje em locais muito específicos. As configurações híbridas usando diferentes opções de fornecimento de eletricidade demonstram o melhor desempenho econômico em combinação com baixas cargas ambientais. Os sistemas autônomos de produção de hidrogênio são especialmente eficazes para produzir hidrogênio com baixo teor de carbono, embora a produção de componentes de sistema de tamanho maior possa apresentar encargos ambientais e investimentos significativos. Alguns materiais (especialmente irídio) e a disponibilidade de terra podem ser fatores limitantes ao aumentar a produção de hidrogênio verde com eletrolisadores de membrana eletrolítica de polímero (PEM). Isso implica que os tomadores de decisão devem considerar aspectos além dos custos e das emissões de GEE ao projetar sistemas de produção de hidrogênio em larga escala para evitar riscos decorrentes do fornecimento, por exemplo, de materiais escassos.

Energy & environment science, nº 9

Tom Terlouw, Christian Bauer, Russell McKenna, Marco Mazzotti

Link de acesso:

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ee/d2ee01023b

 

Artigos relacionados:

https://panorama.memoriadaeletricidade.com.br/perspectivas-e-analise-de-viabilidade-economica-de-sistemas-hibridos-eolicos-e-solares-fotovoltaicos-para-producao-e-armazenamento-de-hidrogenio-um-estudo-de-caso-do-setor-eletrico-brasileiro/

https://panorama.memoriadaeletricidade.com.br/como-atender-a-demanda-de-hidrogenio-que-esta-por-vir/