IFE
10/10/2022

IFE Hidrogênio 101

Assinatura:
Equipe de Pesquisa UFRJ
Editor: Prof. Nivalde J. de Castro (nivalde@ufrj.br)
Subeditores: Fabiano Lacombe, Luiza Masseno e Sayonara Andrade Elizário
Pesquisadores: Allyson Thomas, José Vinícius S. Freitas, Kalyne Silva Brito, Luana Oliveira e Sofia Paoli
Assistente de pesquisa: Sérgio Silva

IFE
10/10/2022

IFE nº 101

Assinatura:
Equipe de Pesquisa UFRJ
Editor: Prof. Nivalde J. de Castro (nivalde@ufrj.br)
Subeditores: Fabiano Lacombe, Luiza Masseno e Sayonara Andrade Elizário
Pesquisadores: Allyson Thomas, José Vinícius S. Freitas, Kalyne Silva Brito, Luana Oliveira e Sofia Paoli
Assistente de pesquisa: Sérgio Silva

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IFE Hidrogênio 101

Políticas Públicas e Financiamentos

EUA: Governo anuncia oportunidade histórica de financiamento de US $ 7 bilhões para impulsionar a economia de hidrogênio limpo

O Departamento de Energia dos EUA abriu inscrições para o programa de US$ 7 bilhões para criar hubs regionais de hidrogênio limpo (H2Hubs) em todo o país. Os hubs formarão um pilar crítico para a futura economia de energia limpa da América. A iniciativa faz parte do programa H2Hubs, que será um impulsionador central para ajudar as comunidades em todo o país a se beneficiarem de investimentos em energia limpa, empregos bem remunerados e segurança energética aprimorada. O H2Hubs será um dos maiores investimentos da história do DOE. O programa é financiado pela Lei de Infraestrutura Bipartidária e administrado pelo Escritório de Demonstrações de Energia Limpa do DOE com apoio do Escritório de Eficiência Energética e Energias Renováveis, além disso, é um componente crítico do compromisso do governo de investir na transição energética. (DOE - 22.09.2022)
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EUA: Publicado Projeto de Orientação do Padrão de Produção de Hidrogênio Limpo (CHPS) do Departamento de Energia

O DOE publicou um documento de orientação preliminar, que contém a proposta inicial para um Padrão de Produção de Hidrogênio Limpo (CHPS). O documento foi desenvolvido para atender aos requisitos da Lei de Investimentos e Empregos em Infraestrutura de 2021, também conhecida como Lei de Infraestrutura Bipartidária (BIL). Embora o CHPS não seja um padrão regulatório e o DOE não irá, necessariamente, exigir que futuras atividades financiadas atinjam o padrão, os hubs de hidrogênio financiados em apoio ao BIL serão obrigados a “ajudar comprovadamente” a realização do CHPS, mitigando as emissões em toda a cadeia de suprimentos na maior extensão possível. (DOE - 22.09.2022)
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Produção

EUA: Tallgrass e Equinor firmam parceria para desenvolver projetos de hidrogênio de baixo carbono

A Tallgrass e a Equinor anunciaram uma parceria para buscar oportunidades para o desenvolvimento de projetos de hidrogênio de baixo carbono em larga escala, particularmente, nos Estados Unidos (EUA). Os parceiros avaliarão a produção e o potencial de mercado de hidrogênio e a infraestrutura de distribuição associada para ajudar a facilitar a ampla descarbonização. Sob o memorando de entendimento, a Tallgrass e a Equinor concordaram com as atividades iniciais de desenvolvimento, incluindo o financiamento conjunto de um estudo de engenharia e design de front-end (FEED). As empresas visam desenvolver a produção do hidrogênio de baixo carbono para descarbonizar a indústria de fertilizantes, uma vez que esse será o uso final do hidrogênio. (Equinor - 27.09.2022) 
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Noruega: Hystar avança com projeto de H2V de 1 MW

A Hystar AS, uma empresa especializada em tecnologia de eletrólise, avançou com seu projeto HyPilot. O projeto tem como objetivo construir uma unidade de produção de hidrogênio verde (H2V) em Rogaland, Noruega. O avanço surgiu a partir de uma nova parceria com a Yara Clean Ammonia, que se juntou ao projeto a fim de promover o uso final do gás na produção de amônia. Entretanto, na fase atual, ainda será realizado o primeiro teste da unidade de produção da planta, a qual conta com a tecnologia de eletrólise com uma capacidade de 1 MW. O eletrolisador funcionará por um total de 10 mil horas, fornecendo dados de desempenho de vários regimes operacionais para verificar a operação comercial de longo prazo. (Hystar - 28.09.2022) 
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Itália: Aquaterra e Seawind realizam acordo para desenvolver projeto de energia eólica e H2V

A Aquaterra Energy, uma empresa que atua no segmento de energia eólica, e a Seawind Ocean Technology, uma fabricante de turbinas eólicas, realizaram um acordo para desenvolver um projeto denominado HyMed. O projeto pretende desenvolver uma instalação de energia eólica e uma usina de hidrogênio verde (H2V) na Itália. A usina contará com a tecnologia de eletrólise e será alimentada a partir de um parque eólico que fornecerá cerca de 1 GW para a usina de H2V. Atualmente, o projeto se encontra em fase inicial e espera-se que seja concluído no ano de 2027. Por fim, o hidrogênio produzido será transportado através de gasodutos para atender a demanda local e para atender a demanda externa. (Aquaterra - 26.09.2022) 
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Reino Unido: Projeto Tees Valley Net Zero ganha escalonamento de aproximadamente 30 MW

A Protium, uma empresa pioneira em soluções de hidrogênio limpo, anunciou que o seu projeto Tees Valley Net Zero está sendo projetado no Reino Unido, vai receber um escalonamento de aproximadamente 30 MW de capacidade de produção, passando para cerca de 70 MW. A unidade de produção terá o desenvolvimento da primeira fase ocorrendo no terceiro trimestre de 2025, incluindo uma matriz do eletrolisador PEM e a segunda em 2026, com escala para 4 matrizes no total, atingindo uma capacidade máxima de 68,8 MW. Por fim, no que concerne ao uso final, o gás será utilizado para descarbonizar empresas locais de fabricação e logística. (Protium - 25.09.2022) 
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Reino Unido: Vertex está desenvolvendo centro de produção de hidrogênio de baixo carbono

A Vertex, uma joint venture entre a Essar OIL UK e a Progressive Energy, está desenvolvendo o primeiro centro de produção de hidrogênio de baixo carbono em larga escala no Reino Unido, como parte do HyNet Consortium. O centro contará com a produção do hidrogênio a partir de combustíveis fósseis com uma posterior captura de carbono, produzindo então o hidrogênio azul. Em suas fases iniciais, o centro produzirá 1 GW de hidrogênio (o uso de energia equivalente de uma grande cidade do Reino Unido como Liverpool) e capturará cerca de 1,8 milhão de toneladas de carbono por ano. O hidrogênio produzido será utilizado nos processos industriais da Essar, a fim de descarbonizar a empresa, tornando-a a primeira refinaria de baixo carbono do Reino Unido. (Essar - 28.09.2022) 
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Armazenamento e Transporte

EUA: Peoples Gas e a Universidade de Pittsburgh se unem para explorar o transporte de hidrogênio

A Universidade de Pittsburgh e a Peoples Gas, uma concessionária de gás, estão se unindo para explorar o uso do hidrogênio como fonte de energia. Juntas, as organizações anunciaram que entrarão em uma parceria de pesquisa para estudar o potencial de transporte seguro de hidrogênio por meio de seus sistemas de gás natural. Inicialmente, engenheiros da Peoples and Pitt’s Swanson School of Engineering realizarão benchmarking e pesquisa de informações e dados existentes relacionados à distribuição de hidrogênio, com foco em questões técnicas envolvidas no uso de gasodutos para transportar hidrogênio ou uma mistura de hidrogênio e gás natural. Após a fase inicial de pesquisa, as organizações esperam trabalhar juntas em um projeto piloto para testar os impactos do hidrogênio na infraestrutura de distribuição de gás natural da Peoples. (Peoples Gas - 22.09.2022) 
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Reino Unido: DNV demonstrará uso seguro e conversão de dutos para transportar 100% de hidrogênio

A especialista independente em energia, DNV, conseguiu um contrato de três anos para demonstrar o uso seguro e a conversão de dutos para transportar 100% de hidrogênio no Reino Unido. A DNV foi contratada para fornecer evidências para a utilização de dutos de alta pressão de sistemas de transmissão local (LTS) pela empresa de distribuição de gás SGN. Além disso, o programa pretende demonstrar o trabalho a quente em tubulações de hidrogênio, ignição atrasada e testes de sobrepressão, testes de ruptura e fadiga, bem como explorar a compatibilidade de hidrogênio com os acessórios e conexões das tubulações existentes. À medida que o projeto avança, a DNV disse que também apoiará um teste em redes de gasodutos da SGN que estejam ativas, investigando a medição e o monitoramento do volume de hidrogênio que pode ser armazenado em um gasoduto em uma seção da rede de transmissão local. (DNV - 26.09.2022) 
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Suécia: HYBRIT inicia testes de armazenamento de hidrogênio em caverna de rocha

A instalação de armazenamento de hidrogênio de caverna de rocha piloto HYBRIT em Luleå, Suécia, operada pela SSAB, LKAB e Vattenfall está agora em fase de testes. Iniciando um período de teste de dois anos, com conclusão prevista para 2024, as empresas dizem que é um passo importante no desenvolvimento da cadeia de valor geral para a produção de ferro e aço sem o uso de combustíveis fósseis. De acordo com as empresas, o comissionamento da instalação mostrou que, até o momento, ela atende aos requisitos de segurança e funciona de acordo com seu projeto. Atualmente com 100 metros cúbicos, a instalação pode ser estendida até 100 mil a 120 mil metros cúbicos em escala real, para armazenar até 100 GWh de eletricidade na forma de gás hidrogênio, que as empresas dizem ser suficiente para abastecer uma fábrica de ferro-esponja por aproximadamente três a quatro dias. (SSAB - 22.09.2022) 
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Uso Final

Arábia Saudita: Alstom/Saudi Railway Company assinam MoU para explorar soluções de trem movidos a hidrogênio no país

Soluções de trens movidos a hidrogênio devem ser desenvolvidas para a Arábia Saudita após um acordo assinado entre a Alstom e a Saudi Railway Company (SAR). Sob o Memorando de Entendimento (MoU), as empresas planejam explorar oportunidades de mobilidade sustentável no país, enquanto trabalham ativamente para desenvolver e implementar soluções relacionadas à infraestrutura e capacidade ferroviária. Entende-se que o acordo é resultado de uma demanda crescente por acesso a serviços de transporte público contínuos, seguros, integrados e sustentáveis ​​na região. (FuelCellsWorks - 21.09.2022) 
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EUA: L-Charge exporta veículos elétricos movidos a hidrogênio móvel para a Califórnia

A startup britânica L-Charge anunciou, no dia 22 de setembro, que fez parceria com a USA Truck Bodies para trazer sua solução de carregamento de veículos elétricos movido a hidrogênio para a Califórnia, EUA. Sob a parceria, a USA Truck Bodies produzirá e adaptará sua cabine para abrigar a 'mini estação de energia' da L-Charge, que pode ser abastecida por hidrogênio, GNL ou bio-LNG. A empresa diz que pode oferecer carregamento super rápido para veículos elétricos, com aumento de 0% para 80% da carga entre 15 e 25 minutos. A L-Charge espera que sua entrada no mercado californiano ajude a combater as preocupações com o fornecimento de energia, além de ajudar em seus objetivos de confiar totalmente em energia renovável até 2045. (H2 View - 22.09.2022) 
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EUA: Desempenho de caminhão movido a hidrogênio Toyota-Kenworth é 'comprovado' em teste

Um projeto da Toyota Motor North America e a Kenworth Truck Company confirmou que seus veículos elétricos de célula a combustível movidos a hidrogênio (FCEV) podem igualar o desempenho ao do diesel. O projeto citado é o Zero- and Near-Zero Emissions Freight Facilities (ZANZEFF) no Porto de Los Angeles, que testou 10 caminhões Toyota-Kenworth T680 FCEV, codinome Ocean. Oferecendo um tempo de reabastecimento de 15 a 20 minutos, as empresas dizem que os FCEVs podem cobrir de 400 a 500 milhas por dia. De acordo com os parceiros, os caminhões Ocean reduziram as emissões de dióxido de carbono em 74,66 toneladas por caminhão, anualmente, em comparação com o motor diesel de linha de base. (Toyota - 22.09.2022) 
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Reino Unido: NanoSUN ganha Prêmio de Design e Inovação em projeto de reabastecimento de hidrogênio

A NanoSUN, fornecedora de reabastecimento móvel de hidrogênio com sede no Reino Unido, ganhou o Prêmio de Design e Inovação no Northern Automotive Alliance (NAA) Awards 2022. O evento, patrocinado pela McLaren, reconheceu os principais players regionais da indústria automotiva, onde foi observada a abordagem da NanoSUN para enfrentar o principal desafio de infraestrutura na adoção de hidrogênio para descarbonizar o transporte pesado. O foco principal da empresa tem sido o projeto e desenvolvimento de sua estação móvel de reabastecimento de hidrogênio Pioneer, que pretende atender operadores de frotas de pequeno e médio porte com abastecimento flexível de baixo custo, em vez de estações fixas. (NanoSun - 23.09.2022) 
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Reino Unido: O hidrogênio custaria até 90% mais do que o gás para uso doméstico, afirma relatório

A substituição do gás natural por hidrogênio para o aquecimento doméstico resultaria em enormes aumentos na conta de energia das residências nas próximas três décadas, de acordo com um relatório dos analistas de energia Cornwall Insight. O relatório, encomendado pela MCS Charitable Foundation, projeta que o hidrogênio custaria em média 70-90% mais que o gás. Os autores concluem que o hidrogênio será um combustível de aquecimento muito mais caro do que o gás natural e seria melhor priorizar outras tecnologias para descarbonizar o aquecimento doméstico, como bombas de calor. Isso ocorre quando o governo do Reino Unido está se preparando para decidir no próximo ano se permitirá a mistura de até 20% de hidrogênio na rede de gás e deve tomar uma decisão sobre a implantação de hidrogênio para aquecimento doméstico em grande escala em 2026. (Cornwall Insight - 26.09.2022) 
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Tecnologia e Inovação

França: O primeiro eletrolisador de hidrogênio verde offshore do mundo inicia a produção

A Lhyfe lançou o primeiro demonstrador de produção de hidrogênio verde renovável offshore do mundo. O projeto piloto “Sealhyfe” tem capacidade para produzir até 400 kg de hidrogênio verde renovável por dia, o equivalente a 1 MW de energia. O piloto de 18 meses movido a energia eólica em Saint-Nazaire, na França, operará perto da costa nos primeiros seis meses, antes de ser transferido para um local a 20 quilômetros da costa de Le Croisic. Ele usará energia eólica para bombear, dessalinizar e purificar a água do mar. A plataforma, desenvolvida pela Geps Techno, funcionará automaticamente. Plug Power forneceu o eletrolisador. (Lhyfe - 23.09.2022) 
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Rússia: Cientistas descobrem produção de hidrogênio a partir de águas residuais e bactérias

Os cientistas do Centro Federal de Pesquisas (FRC) de Biotecnologia do RAS estudaram bactérias, que foram encontradas em um reator para tratamento de águas residuais da cidade. Os microrganismos acabaram por ser os representantes de uma nova cepa de bactérias Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum – SP-H2. Uma característica fundamental deles é a alta adaptação para viver em ambiente ácido e capacidade de processar resíduos orgânicos, ricos em açúcares simples, emitindo hidrogênio. (Global Energy - 23.09.2022) 
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Eventos

Green Hydrogen Application Summit

Para o dia 18 de Outubro de 2022, a AHK Rio organizou um evento presencial a fim de fomentar a discussão sobre os planos de descarbonização em diferentes setores da indústria e sua aplicação de hidrogênio verde. Além de um espaço dedicado ao networking entre as empresas, o evento visa estimular a identificação de novos negócios, estabelecendo cooperações e criando um entendimento das projeções e demandas do Brasil enquanto player de hidrogênio verde. Este evento será um marco inicial na criação de um mercado de offtaking no Brasil, alavancando também os projetos de produção de hidrogênio verde. (Portal Hidrogênio Verde - Outubro 2022) 
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Hydrogen Dialogue Latin America Brazil Edition

O evento acontecerá nos dias 9 e 10 de novembro em São Paulo. O objetivo do fórum internacional é ampliar as discussões sobre a transição energética, que contará com a participação de decisores empresariais, políticos e científicos ao longo de toda a cadeia de valor do setor para apresentar as novas tecnologias.​ A programação envolve palestras sobre o impacto do hidrogênio verde na indústria, certificação, mecanismos de financiamento e sobre as rotas de produção de hidrogênio verde.
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Artigos

Contextualizing the scope, scale, and speed of energy pathways toward sustainable development in Africa

Este estudo contextualizou caminhos divergentes baseados em energia renovável e combustíveis para o desenvolvimento sustentável na África. Este estudo demonstra que o caminho da energia renovável não é apenas compatível com o clima, mas também oferece uma estrutura de sistema de menor custo do que caminhos alternativos. Os resultados mostram que a África pode superar as emissões de carbono usando sua eletricidade renovável de baixo custo e hidrogênio verde (H2V). Além disso, a África pode se tornar uma economia verde autossuficiente e um exportador de combustíveis renováveis, a exemplo do H2V. Notavelmente, os sistemas híbridos de bateria solar fotovoltaica e eletrolisadores são fundamentais para alcançar a neutralidade de carbono na África. (iScience - 2022) 
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Materials Research Directions Toward a Green Hydrogen Economy: A Review

Esta revisão examina o progresso recente nos campos de pesquisa de produção, armazenamento e utilização de hidrogênio em células de combustível, dos anos de 2011 a 2021, explorando os conceitos mais comuns e as direções de materiais importantes para cada campo. Uma atenção especial foi dada aos materiais catalisadores que permitem a produção verde de hidrogênio a partir de água, sistemas de armazenamento químico e físico e materiais usados ​​em capacidades técnicas dentro de células de combustível. A quantificação das tendências de publicações e materiais fornece uma imagem do estado atual de desenvolvimento dentro de cada nó da economia do hidrogênio. (ACS Omega - 2022) 
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Projecting the levelized cost of large scale hydrogen storage for stationary applications

Este artigo determina o custo nivelado de armazenamento de hidrogênio (LCHS) para sete tecnologias com base nas despesas de capital projetadas (CAPEX), despesas operacionais (OPEX) e custo de desativação. Esta análise demonstra quantitativamente o impacto de diferentes durações de ciclo de armazenamento na economia do sistema de armazenamento, com o LCHS aumentando drasticamente para armazenamento de longo prazo, apesar de uma redução radical no custo OPEX. Por exemplo, o LCHS de armazenamento gasoso comprimido acima do solo para um ciclo de armazenamento diário e de 4 meses é de ∼$0,33 e ∼$25,20 por kg de H2, respectivamente. O armazenamento em cavernas de sal apresenta o menor LCHS em ~$0,14/kg de H2 para armazenamento diário, seguido pelo armazenamento gasoso comprimido acima do solo. Por outro lado, a amônia tem o maior LCHS ∼$3,51/kg de H2, seguido pelo metanol ∼$2,25/kg de H2. (Energy Conversion and Management - 2022) 
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