Hidrogénio líquido: a resposta logística para grandes necessidades energéticas
A transição energética industrial necessita de um método fiável para produzir, transportar e armazenar energia e moléculas descarbonizadas de forma eficiente, segura e fácil de utilizar. O hidrogénio líquido (LH₂) afirma-se como o vetor energético indispensável para o transporte e a descarbonização dos setores "hard-to-abate".
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Para setores industriais como a siderurgia, a química, o vidro ou o cimento, e da mobilidade como o marítimo, o transporte pesado ou a aeronáutica, a equação logística é complexa: como transportar as quantidades massivas de hidrogénio descarbonizado necessárias sem provocar uma complexificação exponencial das redes e infraestruturas de gás?
A resposta reside na criogenia.
A transição de fase do hidrogénio do estado gasoso para o estado líquido só é possível em condições criogénicas, uma vez que é impossível liquefazer o hidrogénio à temperatura ambiente. A densificação significativa assim obtida permite transportar e armazenar grandes volumes de hidrogénio.
A Air Liquide, pioneira na criogenia extrema desde o programa Ariane, domina totalmente esta tecnologia. Desde a liquefação, através dos nossos ciclos de Claude invertidos, até ao armazenamento sob vácuo, garantimos uma molécula de hidrogénio disponível para as suas necessidades, pura e no cumprimento das normas de segurança mais rigorosas.
Este artigo analisa os desafios termodinâmicos da liquefação a -253 °C, a gestão crítica do "boil-off" e os imperativos de segurança. Detalha como a Air Liquide, com 60 anos de especialização espacial e industrial, garante a produção através de tecnologias proprietárias como o Turbo-Brayton, e o fornecimento graças a uma logística global comprovada. A Air Liquide domina a totalidade da cadeia de valor do hidrogénio, desde a produção até à implementação de infraestruturas de distribuição criogénica reconhecidas pela sua fiabilidade e desempenho.
O que é o hidrogénio líquido?
O hidrogénio líquido (LH₂) é o estado físico do di-hidrogénio arrefecido a uma temperatura de -252,87 °C (20,28 K) à pressão atmosférica. Trata-se de um desafio físico muito mais complexo do que a produção de GNL (Gás Natural Liquefeito), que se liquefaz em torno dos -160 °C.
O hidrogénio, à pressão e temperatura ambiente, encontra-se no estado gasoso (GH₂) e possui uma densidade extremamente baixa de 0,09 kg/m³ (11 m³ ou 11 000 litros para 1 kg). Para reduzir o volume do hidrogénio durante o transporte, é possível comprimi-lo a pressões muito elevadas. A densidade é assim aumentada, o que permite transportar mais hidrogénio no mesmo volume. Por exemplo, o hidrogénio pode ser comprimido até 700 bar nos reservatórios dos veículos. A esta pressão, a densidade é de cerca de 40 kg/m³ à temperatura ambiente. Assim, 1 kg de H₂ a 700 bar ocupa aproximadamente 25 litros a 15 °C.
No entanto, o armazenamento de grandes quantidades de H₂ comprimido requer uma grande área de ocupação para os reservatórios em material compósito, que são dispendiosos. A liquefação permite densificá-lo e, consequentemente, reduzir ainda mais o volume: 1 kg de LH₂ a -253 °C à pressão atmosférica ocupa 14 litros. Em média, um semirreboque criogénico pode transportar cerca de 4 toneladas de hidrogénio útil, em contrapartida, um semirreboque com hidrogénio gasoso a 300 bar só consegue transportar menos de uma tonelada.
Como se produz hidrogénio líquido?
Princípios de liquefação do hidrogénio
Atingir uma temperatura de 20 Kelvin à pressão atmosférica (ou -253 °C a 1,013 bar) exige um gasto energético significativo e um domínio rigoroso dos ciclos termodinâmicos. O processo industrial padrão baseia-se geralmente no ciclo de Claude, que combina etapas de compressão isotérmica, arrefecimento pré-criogénico (frequentemente assistido por azoto líquido) e expansão isentálpica em turbinas.
Uma especificidade técnica crítica, frequentemente subestimada, é a conversão orto-para. A molécula de hidrogénio existe sob duas formas de spin nuclear:
- o orto-hidrogénio (instável, com os dois spins paralelos);
- o para-hidrogénio (estável, com os dois spins opostos).
Na fase gasosa à temperatura ambiente, o GH₂ é composto por 75 % de forma "orto". No entanto, no estado líquido, a forma de LH₂ mais estável de um ponto de vista termodinâmico é a "para", pois representa o estado de energia mínima da molécula. A liquefação sem o uso de um catalisador conservaria a proporção natural da temperatura ambiente (75 % orto / 25 % para). Contudo, no estado líquido, a forma orto é instável e o equilíbrio termodinâmico tende naturalmente para uma composição de 100 % para-hidrogénio. Esta conversão natural demora vários dias e gera uma reação exotérmica (libertação de calor) tão intensa que é suficiente para provocar a ebulição e a evaporação do LH₂, mesmo num depósito perfeitamente isolado. Os liquefatores da Air Liquide integram catalisadores específicos para forçar esta conversão antes do armazenamento, garantindo a estabilidade térmica do fluido fornecido.
Tecnologias de liquefação para otimizar o rendimento energético
As tecnologias modernas desenvolvidas pela Air Liquide, baseando-se nomeadamente em compressores centrífugos otimizados e permutadores de calor de placas brasadas em alumínio, visam reduzir o consumo energético necessário para a liquefação. A utilização de tecnologias proprietárias como o Turbo-Brayton, que permite reliquefazer os gases de evaporação diretamente dentro do processo e minimizar o boil-off, aumenta o rendimento e a eficiência da liquefação. Os projetos atuais da Air Liquide, como as unidades de grande capacidade (mais de 30 toneladas/dia) previstas nos Estados Unidos e na Ásia, ou os projetos europeus na Normandia e na Bélgica, beneficiam das soluções mais inovadoras. Graças a esta eficiência energética (Energy Efficiency) e ao seu know-how, a Air Liquide reduz os custos de produção do LH₂ para o tornar mais competitivo face aos combustíveis tradicionais e disponível em grandes quantidades para todas as aplicações industriais.
Transporte e armazenamento de hidrogénio: o desafio criogénico
A cadeia logística do hidrogénio
Uma vez liquefeito, o hidrogénio deve ser mantido a uma temperatura muito baixa ao longo de toda a cadeia logística. O transporte é realizado por camiões-cisterna criogénicos termicamente isolados (parede dupla sob vácuo com isolante multicamada que garante até cerca de dez dias de autonomia), por contentores ISO multimodais (para passar do camião para o comboio ou para o navio) e, no futuro, por navios dedicados ao LH₂ para entregas internacionais. A Air Liquide opera também uma frota especial de contentores ISO multimodais e criogénicos (40 pés, 2,5 toneladas de LH₂) com escudo de azoto ou "LIN Shielded". Um circuito de azoto líquido (LIN) no interior do espaço sob vácuo permite manter o LH₂ a uma temperatura muito baixa e minimizar as perdas por evaporação (boil off) durante vários meses.
Reservatórios criogénicos e controlo da pressão
O armazenamento de LH₂ no local de utilização é também realizado com contentores ISO criogénicos sob vácuo com parede dupla, vácuo entre as duas paredes e multicamada de isolamento (MLI - Multi-Layer Insulation). O seu design é concebido para eliminar todas as pontes térmicas e as trocas térmicas por condução, convecção ou radiação. Contrariamente ao armazenamento gasoso, que é feito a alta pressão (de 200 bar até 700 bar, dependendo do tipo de reservatório), o armazenamento líquido é realizado a pressões mais baixas, geralmente < 10 bar.
A estrutura do reservatório deve ser monitorizada regularmente; de facto, estes reservatórios são classificados como Equipamentos sob Pressão (ESP) pela regulamentação. Devem possuir, entre outros, um dossier técnico, ter marcação CE, dispor de um livro de manutenção, ser submetidos a controlos técnicos regulamentares e, quando deixam de ser utilizáveis, devem possuir um certificado de desmantelamento e eliminação.
Gestão do calor e segurança das instalações
Apesar de um isolamento de alto desempenho, a adiabaticidade perfeita não é possível. Persistem transferências térmicas e a temperatura pode aumentar muito ligeiramente. Isto provoca o fenómeno de boil-off: uma pequena parte do líquido vaporiza-se, aumentando a pressão interna. Em vez de libertar este gás para a atmosfera — o que constituiria uma perda de gás e um risco de segurança —, as instalações devem integrar sistemas para recuperar o gás. Nas instalações dos clientes, a Air Liquide realiza a gestão deste boil-off: instala unidades de refrigeração ou compressores que re-liquefazem o gás on-site ou o injetam no processo industrial, tendendo para a "perda zero".
Quer saber mais sobre o hidrogénio líquido e as suas diversas aplicações?
As vantagens do hidrogénio líquido (LH₂)
Uma elevada densidade energética num volume reduzido
O hidrogénio possui uma densidade gravimétrica excecional: 33 kWh/kg, ou seja, 3 vezes superior à do diesel (para o mesmo peso), o hidrogénio "contém" 3 vezes mais energia do que o diesel). No entanto, a sua densidade volúmica no estado gasoso é o seu ponto fraco: para o mesmo peso, o reservatório de GH₂ será muito mais volumoso do que o de diesel. Após a liquefação criogénica, o hidrogénio líquido apresenta uma densidade muito mais interessante, atingindo cerca de 70 kg/m³.
Se considerarmos o hidrogénio como um vetor de energia, a fase líquida permite armazenar quantidades de energia muito significativas com uma pegada no solo muito reduzida. Este é um trunfo decisivo para o setor dos transportes, como o aeroespacial ou a aviação. É igualmente uma vantagem para estações de abastecimento de veículos (automóveis ligeiros ou frotas de camiões) em meio urbano, onde o espaço é limitado.
Para aplicações industriais, tais como a combustão (indústria vidreira, metalurgia, cimenteira) ou a química, que utilizam grandes quantidades de hidrogénio, a redução do tamanho das unidades de armazenamento permite integrá-las mais facilmente numa instalação industrial preexistente.
Um combustível limpo para a descarbonização massiva
Graças às suas propriedades, o LH₂ pode ser armazenado em reservatórios criogénicos de dimensões adaptadas e integrados em camiões, comboios, barcos e aeronaves, para ser posteriormente vaporizado e utilizado em pilhas de combustível ou injetado diretamente num motor térmico adaptado. A única emissão desta mobilidade descarbonizada será vapor de água.
Para as indústrias da mobilidade e o transporte de longa distância, o hidrogénio líquido representa frequentemente a única alternativa credível para atingir os objetivos de neutralidade carbónica, nos casos em que a eletrificação direta por baterias atinge os seus limites em termos de peso e tempos de carga. Note-se que, à exceção dos foguetões espaciais como o Ariane — que utilizam o LH₂ em injeção direta para a propulsão nos seus motores ditos "de hidrogénio líquido" —, o hidrogénio é armazenado em forma líquida no reservatório e bombeado nesse estado, mas é geralmente aquecido (transformando-se em gás frio ou, por vezes, no estado de fluido supercrítico frio a -240 °C e 13 bar) antes de ser injetado no motor.
Uma pureza extrema
A liquefação do hidrogénio é um processo criogénico que ocorre a temperaturas muito baixas (-252,87 °C), próximas do zero absoluto (-273,15 °C / 0 K). A estas temperaturas, a quase totalidade das impurezas passa ao estado sólido, com exceção do hélio, que se liquefaz apenas aos -269 °C (4,2 K). O LH₂ é, portanto, extremamente puro (99,999 %), sendo a solução ideal para todas as aplicações que exigem uma composição constante e controlada e uma pureza muito elevada.
É o caso das aplicações na indústria eletrónica, nos laboratórios de análises, como a cromatografia em fase gasosa, ou nas pilhas de combustível.
As limitações do hidrogénio líquido e a gestão de riscos
Os custos energéticos da liquefação
Liquefazer hidrogénio consome cerca de 30 % do seu conteúdo energético intrínseco. É um custo energético que deve ser tido em conta no modelo económico. Contudo, este custo é compensado pelos ganhos logísticos assim que as distâncias de transporte ultrapassam algumas centenas de quilómetros e os volumes são significativos, ou quando o espaço de armazenamento para fontes de energia descarbonizada é limitado, como é o caso das aeronaves.
O "boil-off" (perda por evaporação)
Como mencionado, o hidrogénio líquido é uma forma de energia que pode facilmente mudar da fase líquida para a gasosa. Um armazenamento prolongado sem um sistema ativo de recuperação do hidrogénio vaporizado resultaria num aumento da pressão no interior do reservatório. Na exploração industrial, a prioridade é valorizar esta evaporação através de um circuito que injeta prioritariamente este gás na rede de utilização. As variações de pressão interna são geridas por uma regulação automática; os dispositivos de segurança (válvulas, válvulas de segurança, etc.) intervêm apenas como proteção de última instância para garantir a integridade do reservatório. Um projeto global da instalação, rigorosamente dimensionado de acordo com o perfil de consumo, é, portanto, indispensável para prevenir perdas de gás e garantir a segurança operacional.
Os imperativos de segurança
Os riscos associados à implementação do hidrogénio líquido dividem-se em dois tipos: os ligados à natureza físico-química da molécula e os inerentes à criogenia. A lista seguinte, não exaustiva, tem como objetivo recordar os riscos fundamentais do LH₂. Cada novo projeto deve começar sistematicamente por uma análise de riscos detalhada. Este estudo condiciona a conceção da instalação e a segurança. A longevidade da instalação só é possível através de um acompanhamento regulamentar e de uma manutenção preventiva.
A Air Liquide acompanha-o em cada etapa deste processo para garantir uma implementação segura.
Riscos criogénicos e associados às baixas temperaturas
O hidrogénio líquido apresenta riscos criogénicos significativos, nomeadamente de queimaduras por frio graves para os colaboradores. O uso de EPI (Equipamento de Proteção Individual) adequado a temperaturas muito baixas é obrigatório. Relativamente aos equipamentos, existe a obrigatoriedade de utilizar materiais específicos para evitar qualquer rutura frágil das estruturas. Além disso, este nível de frio — sendo inferior à temperatura de liquefação do ar — provoca a condensação e até uma micro-liquefação da humidade e do ar ambiente nas superfícies dos equipamentos não isolados. O risco reside na criação de uma zona muito localizada onde a atmosfera é enriquecida em oxigénio. Em caso de fuga de hidrogénio esta zona constitui um potencial ponto de partida para uma inflamação imediata ou uma explosão.
Riscos do LH₂ associados ao aumento de pressão no reservatório
O risco de sobrepressão está ligado à variação da massa volúmica durante a transição do estado líquido para o estado gasoso. Num reservatório, ou numa secção da instalação, o volume disponível é fixo, tratando-se de um cenário de espaço confinado onde o líquido pode ficar retido. A vaporização do hidrogénio líquido provoca, localmente, um aumento da pressão. Se os dispositivos de regulação ou de segurança (válvulas, válvulas de segurança, etc.) estiverem inoperantes, a pressão no interior do espaço confinado pode subir rapidamente e provocar a rutura da instalação.
Riscos de fuga de LH₂: combustão e explosão
O hidrogénio líquido, armazenado num reservatório na ausência de comburente (ar/oxigénio), não pode arder. Em caso de fuga, vaporiza-se instantaneamente, gerando uma nuvem gasosa inflamável no ar. O hidrogénio possui um intervalo de inflamabilidade extremamente amplo (4 % a 75 % no ar) e uma energia mínima de ignição muito baixa (apenas 17 µJ). Isto significa que uma simples faísca de eletricidade estática é suficiente para o inflamar. A chama de hidrogénio é quase invisível a olho nu, o que torna necessária a utilização de detetores de chama específicos para o hidrogénio. Note-se também que a cinética de combustão é muito rápida, por isso, em meios confinados, existe igualmente um risco elevado de explosão.
Riscos de fragilização dos aços nas instalações
Este fenómeno diz respeito principalmente às partes de uma instalação em contacto com hidrogénio gasoso, ou seja, a jusante de um reservatório de LH₂. Ao contacto com o aço, a molécula de hidrogénio pode dissociar-se e difundir-se sob a forma atómica na microestrutura do metal. Estes átomos acumulam-se ao nível dos defeitos da rede cristalina (limites de grão, deslocações, etc.), reduzindo a ductilidade do metal (fenómeno de fragilização). Este risco é real também para as instalações de LH₂; de facto, embora este fenómeno de difusão seja retardado a temperaturas muito baixas, os ciclos de aquecimento/arrefecimento e as tensões mecânicas nos equipamentos criogénicos tornam-no real também para as estruturas em contacto com hidrogénio líquido. A escolha de materiais e a gestão dos choques térmicos são fundamentais para prevenir a fragilização por hidrogénio e uma rutura súbita.
Em resumo, a implementação do LH₂ requer uma abordagem metódica e rigorosa, orientada por uma análise de riscos inicial. É este estudo que determina as barreiras de segurança adaptadas à configuração específica dos processos de cada local e aos diferentes cenários:
- Medidas técnicas: regras de implantação, não confinamento, instrumentação (nível, pressão, temperatura), deteção de chama, explosimetria, anoxia...
- Medidas administrativas: gestão dos procedimentos regulamentares (Dossiers de declaração/autorização ambiental/ICPE, classificação SEVESO consoante as quantidades).
- Medidas organizacionais: definição de modos operatórios rigorosos e uso de EPI adequados.
A Air Liquide baseia-se em padrões comprovados, resultantes de uma sólida experiência industrial, para garantir um elevado nível de segurança. Além dos procedimentos e materiais adequados, os especialistas da Air Liquide acompanham-no nas análises de risco, no dimensionamento das instalações e nas formações de segurança.
As principais aplicações do hidrogénio líquido
Na maioria dos casos, a utilização do hidrogénio ocorre sob a forma gasosa, mas a questão do armazenamento permanece quando as quantidades em causa são demasiado elevadas. O hidrogénio líquido apresenta grandes vantagens quando as restrições de volume, autonomia ou pureza (à temperatura de liquefação as impurezas encontram-se no estado sólido, sendo facilmente separáveis) se tornam críticas. Em certos casos, a forma líquida do hidrogénio é a única alternativa viável.
Mobilidade pesada, intensiva e estações de abastecimento de alta capacidade (Liquid-to-Gas)
Para o transporte rodoviário de mercadorias (40 toneladas ou mais), o LH₂ permite embarcar energia suficiente no camião para garantir uma autonomia de 1000 km sem sacrificar a carga útil, ao contrário do que acontece com o elevado peso das baterias. As estações de abastecimento criogénicas permitem atestar os depósitos em 10 a 15 minutos e asseguram uma disponibilidade constante com um caudal elevado e contínuo, mesmo em situações de grande afluência (não há tempos de pausa para "recarregar" os armazenamentos tampão, ao passo que esse tempo de pausa é necessário para as estações de GH₂). Para as estações que servem frotas de autocarros ou camiões (mais de 1 tonelada/dia), o armazenamento do hidrogénio sob forma líquida no local é a solução mais eficiente.
Transporte Marítimo e Fluvial
O setor marítimo tem como objetivo abandonar o fuelóleo pesado e descarbonizar as suas atividades nos portos e nos mares para a mobilidade de todos os navios (ferries, navios de apoio, mas também navios de cruzeiro). As necessidades de combustível são massivas e, a bordo de um navio de carga, cada metro cúbico dedicado ao armazenamento de combustível representa uma perda de receita.
O amoníaco verde é uma solução para armazenar energia útil para a mobilidade, mas apresenta vários inconvenientes, entre os quais a sua toxicidade e o risco de emissão de NOx e de óxido nitroso (N₂O) caso a combustão não seja correta. A propulsão a hidrogénio com pilhas de combustível (fuel cells) ou injeção direta em turbinas é privilegiada, pois assegura uma limpeza absoluta sem emissões de CO₂. O LH₂ permite armazenar a energia necessária para a propulsão sem sacrificar demasiado espaço no solo ou volume de porão.
Aeronáutica e Espacial
Este é o setor onde a Air Liquide opera há décadas, fornecendo o hidrogénio líquido para a propulsão de foguetões. A experiência, construída no setor espacial, é hoje transferida para a aviação civil graças a colaborações com startups como a H2FLY ou participações em projetos de dimensão internacional (como o projeto Airbus ZEROe).
O desenvolvimento de um depósito de hidrogénio líquido a bordo do avião HY4 (o demonstrador hidrogénio-elétrico da H2FLY) permitiu o sucesso do primeiro voo 100 % descarbonizado e 100 % seguro, possibilitando simultaneamente analisar todas as questões de segurança, fornecimento, reabastecimento e armazenamento de LH₂ em voo.
A Air Liquide continua também a trabalhar no desenvolvimento de padrões de reabastecimento sLH₂ (sub-cooled ou subarrefecido) e na utilização e armazenamento de LH₂ em reservatórios criogénicos na fuselagem traseira para alimentar turbopropulsores ou pilhas de combustível para aviões de emissões zero.
Hidrocombustão: metalurgia, cimento e vidro
Estes setores industriais, conhecidos como "hard-to-abate" (de difícil descarbonização), são os primeiros a ver o hidrogénio como um vetor fundamental da transição energética. Estas indústrias operam frequentemente 24/7 e os processos de combustão requerem quantidades massivas de hidrogénio. O hidrogénio líquido é a solução mais eficiente para armazenar a energia necessária para alimentar os queimadores ou para servir de reserva de apoio (back-up) em caso de autoprodução no local.
Investigação científica
O hidrogénio líquido é utilizado pelas suas propriedades químicas únicas em diversos campos da investigação científica. O facto de o hidrogénio possuir, entre outras características específicas, o número atómico mais baixo da tabela periódica, explica por que razão é utilizado no CERN sob forma líquida para estudar colisões de forma precisa. O seu uso no estado líquido "puro" está, portanto, geralmente reservado para a investigação científica de ponta e para projetos de propulsão espacial.
Indústria eletrónica
No fabrico de semicondutores, o hidrogénio é utilizado como gás vetor. O processo de liquefação purifica o produto, uma vez que a temperatura de liquefação é tão baixa que as impurezas solidificadas acabam por ser retidas e eliminadas. O hidrogénio líquido garante, assim, uma pureza elevadíssima de "grau eletrónico", indispensável para este setor extremamente exigente.
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Desafios económicos do hidrogénio e perspetivas
Custos de produção e mercado mundial
O custo do LH₂ é atualmente superior ao do hidrogénio gasoso, devido às etapas de liquefação criogénica. Embora o CAPEX (investimento de capital) dos liquefatores permaneça elevado, o fator de escala de uma produção massiva e os ganhos associados à facilidade de transporte e armazenamento fazem do LH₂ uma solução viável para a descarbonização da indústria e do transporte.
LH₂ de baixo carbono: da molécula à certificação
As diretivas regulamentares (EU ETS, RED III, CBAM, Taxonomia da UE) e as exigências de RSE rigorosas levam os industriais a adotar soluções certificadas para descarbonizar as suas atividades, aumentar a quota de energias renováveis e reduzir o seu Scope 3. O hidrogénio com baixo teor de carbono (que deve emitir 70 % menos do que um combustível fóssil de referência) é uma das soluções para reduzir as emissões diretas e indiretas de dióxido de carbono.
A descrição do hidrogénio com baixo teor de carbono é apresentada na diretiva europeia 2024/1788 (-70 % de emissões de CO₂ em relação a um combustível fóssil de referência, correspondendo a 3,38 Kg CO₂/Kg H₂ produzido). Se a energia utilizada for renovável (solar, eólica, hídrica), o hidrogénio é também designado como renovável; contudo, se a energia for de origem nuclear ou se for descarbonizada através de soluções de CCS (carbon capture and storage), o hidrogénio de baixo carbono não pode ser chamado de renovável, conforme descrito no "Ato Delegado sobre a metodologia de baixo carbono".
A Air Liquide compromete-se a fornecer hidrogénio em conformidade com as certificações mais estritas; produzido por eletrólise com energia renovável, por reforma de biometano e energia renovável, ou por reforma de metano e captura de CO₂ (Baixo Carbono via Cryocap™). Esta rastreabilidade é garantida a 100 % pelas certificações CertifHy NGC e pelos certificados de origem. O hidrogénio líquido de baixo carbono inclui também as etapas de liquefação realizadas com energias descarbonizadas.
Tipos de hidrogénio
A classificação do hidrogénio é frequentemente feita através de códigos de cores; por exemplo, fala-se muito de hidrogénio "verde", mas esta não é uma classificação muito rigorosa. Nos textos legislativos da União Europeia, os conceitos de hidrogénio verde, cinzento ou azul, ou mesmo violeta, rosa, branco ou dourado, são cada vez mais substituídos por definições mais técnicas, como hidrogénio renovável ou de baixo carbono. A Air Liquide, num esforço de clareza e transparência, prefere falar de hidrogénio com baixo teor de carbono, renovável ou convencional.
Em caso de questões ou dúvidas sobre as suas necessidades de hidrogénio dito "verde", "azul" ou "branco", não hesite em contactar um especialista da Air Liquide.
Quadro comparativo dos tipos de hidrogénio
| Tipo de hidrogénio | Emissões de CO₂ | Matéria-prima e Fonte de energia | Vantagens estratégicas e industriais |
|---|---|---|---|
| Hidrogénio renovável e com baixo teor de carbono RFNBO | Zero emissões diretas da eletrólise (ELY). Balanço total líquido muito baixo / neutro. | Eletrólise da água + Eletricidade 100 % Renovável (GdOs com PPA ou ligação física direta e produção simultânea) + bidding zone + adicionalidade. | + Máxima conformidade UE (RED III) ou Taxonomia (consoante as emissões de CO₂). - Custo muito elevado. |
| Hidrogénio renovável de acordo com a CertifHy NGC & Baixo teor de carbono > ECO ORIGIN™ H₂ da Air Liquide | Balanço total líquido muito baixo / neutro. Emissões muito baixas (baixo carbono -70 %). | SMR de biogás certificado + eletricidade renovável certificada (GdOs com PPA) ou ELY + eletricidade renovável certificada (GdOs com PPA). | + Conformidade UE baseada em certificação voluntária reconhecida (CertifHy NGC). - Custo elevado. |
| Hidrogénio com baixo teor de carbono (não renovável) | Baixas emissões / Baixo teor de carbono se houver redução de -70 %. | - SMR fóssil + CCS (Captura e Armazenamento de Carbono) + Mix elétrico de baixo carbono (inclui nuclear) ou ELY + Mix elétrico de baixo carbono (inclui nuclear). | + Grandes quantidades sempre disponíveis. Flexibilidade energética: nuclear e fóssil + CCS aceite. |
| Hidrogénio convencional | Elevadas emissões de CO₂. Emissões não geridas. | SMR de metano + Eletricidade não descarbonizada. | + Grandes quantidades disponíveis. Para utilizações não sujeitas a quotas de carbono. |
| Hidrogénio Natural ou Hidrogénio Geológico | Em teoria, zero emissões. | Hidrogénio extraído de jazigos geológicos naturais, com eletricidade renovável. | - Muito teórico. - Custo desconhecido. - Necessidades energéticas desconhecidas (extração e purificação). |
ECO ORIGIN™: a sua opção para contribuir para a descarbonização da indústria
A Air Liquide implementou a sua oferta ECO ORIGIN™ H₂ para responder a uma necessidade de descarbonização da indústria. A oferta baseia-se em fontes de energias renováveis (tais como energia solar, eólica e hídrica, bem como biogás) e numa metodologia que assenta no ciclo de vida "cradle to customer gate" (do berço até à porta do cliente) auditado por uma entidade independente.
O aspeto técnico por trás da oferta
A oferta Air Liquide ECO ORIGIN™ H₂ assenta em dois pilares tecnológicos distintos e complementares para garantir uma redução significativa das emissões de gases com efeito de estufa (GEE). A produção de hidrogénio é certificada segundo o esquema voluntário da CertifHy NGC e auditada anualmente por uma entidade independente. Estão hoje disponíveis dois níveis de oferta:
- ECO ORIGIN™ H₂ baseia-se numa produção por reforma a vapor do metano (SMR) alimentada com biogás, rastreado por Garantias de Origem (GOs). A eletricidade necessária para o enchimento e a entrega é igualmente renovável.
- Opção ECO ORIGIN™ H₂ "Premium" para necessidades de descarbonização ainda mais profundas, uma vez que esta via elimina as emissões diretas da produção. Produção de hidrogénio por eletrólise da água alimentada com energia renovável (contratos de aquisição de energia renovável - PPA e Garantias de Origem - GOs).
Air Liquide: um parceiro especialista em toda a cadeia de valor do hidrogénio
Gerir hidrogénio líquido não é algo que se improvise. Exige uma integração perfeita entre a produção, a liquefação, a frota logística, o armazenamento no cliente e uma implementação rigorosa das regras de segurança que abrangem os aspetos físico-químicos da molécula e da criogenia. A Air Liquide é reconhecida mundialmente pelo seu domínio de todas as componentes tecnológicas:
- Conceção e fabrico de liquefatores (tecnologias Claude e Turbo-Brayton).
- Produção através de eletrolisadores gigantes (ex: Normand'Hy 200 MW), SMR com biometano e soluções proprietárias de captura de carbono (ex: tecnologia proprietária Cryocap™).
- Frota logística dedicada ao LH₂, incluindo soluções para o transporte multimodal ou reservatórios com escudo de azoto (LIN Shielded).
- Experiência em segurança reconhecida mundialmente nos gases e na criogenia.
A Air Liquide acompanha-o nos seus projetos, desde a fase de estudo de viabilidade (FEED) até à exploração, permitindo-lhe concentrar-se na sua atividade principal enquanto concretiza com sucesso a sua transição energética.
A sua instalação necessita de uma solução criogénica à medida ou de garantir a segurança do seu aprovisionamento em hidrogénio?
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