Nova ”bateria de hidrogênio” realizou 1000 ciclos de carga e descarga de H2 em seis meses e manteve 95% da capacidade inicial
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O hidrogênio (H2) é o elemento mais comum do mundo e atualmente o mais promissor para a transição energética. Mostra grande afinidade com as fontes de produção limpa de eletricidade, o “ingrediente” principal do processo de produção do chamado “hidrogênio verde”, a eletrólise .
No entanto, entre os momentos em que o H2 é produzido e utilizado normalmente decorre algum tempo e por isso ele precisa ser armazenado.
Há décadas o armazenamento de hidrogênio é realizado em grandes cilindros de aço, na forma de gás comprimido ou líquido resfriado.
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Uma vez que é necessária alta pressão (de 35 a 70 MPa), no primeiro caso, e temperaturas criogênicas, abaixo de -252,8 ° C (ponto de ebulição do H2), no segundo, nenhuma dessas opções é ideal para generalização do uso, de fato.
No início de outubro, a Canadian Nuclear Laboratories (CNL) divulgou que sua Divisão de Tecnologias de Hidrogênio desenvolveu uma liga à base de magnésio para armazenamento do hidrogênio em estado sólido.
Simplificadamente, um catalisador é usado para ligar o hidrogênio à liga e, quando aquecido, o hidrogênio é liberado.
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Esta “bateria de hidrogênio” seria um meio de armazenamento mais seguro e econômico, dispensando a necessidade de tanques ultrarresfriados ou de altíssima pressão, o que deve facilitar tanto a produção do hidrogênio, talvez mesmo em escala individual ou residencial, quanto a sua utilização.
O conceito de armazenar hidrogênio em metal (formando hidretos) não é novo. Tem sido explorado há décadas, mas nem todos os metais são adequados para isso.
Primeiro, o hidrogênio deve ser capaz de “recarregar” no metal com relativa rapidez. Em segundo lugar, deve “descarregar” a uma taxa que o torne utilizável para aplicações do mundo real.
Terceiro, precisa suportar um grande número de ciclos de carga/descarga. E, por último, tem de ser prático: nem muito pesado (por unidade de energia) e nem muito grande (densidade de energia).
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A nova liga é capaz de armazenar pouco mais de 6% do seu peso em hidrogênio, o que não atende algumas aplicações, mas abre oportunidades em várias outras.
Por exemplo, um carro de passageiros movido a hidrogênio carrega cerca de 10 quilos do combustível como gás comprimido.
Se o armazenamento fosse em metal, esses 10 kg se tornariam mais de 150, o que é evidentemente inviável. Mas o peso pode ser vantagem em equipamentos como empilhadeiras industriais, que precisam possuir grandes contrapesos para mover cargas pesadas.
Esses contrapesos poderiam ser feitos de um hidreto metálico e ainda fornecer energia para uma célula de combustível de bordo.
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Além disso, para uso estacionário (geradores ou baterias industriais, por exemplo), o peso não é importante, e a liga pode ser produzida em vários formatos (placas, pellets, pós), conforme a necessidade.
Outra vantagem é que materiais da liga são mais facilmente acessíveis e muito mais sustentáveis em comparação, por exemplo, com os materiais de terras raras ou lítio usados nas tecnologias de baterias atuais.
A equipe testou recentemente a ciclagem da nova liga em um projeto do governo canadense e obteve uma contagem muito alta.
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Um dos padrões de desempenho estabelecidos pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE) para tecnologias de armazenamento de hidrogênio consiste em demonstrar mil ciclos de carga e descarga bem-sucedidos ao longo de um ano.
“Concluímos esses mil ciclos em seis meses com perda de capacidade mínima, de menos de 5%, o que é um resultado excelente”, disse em nota Rob Carson, Diretor Técnico de P&D do instituto.
A próxima meta volumétrica da pesquisa é obter 1 metro cúbico de hidrogênio, o que equivale a aproximadamente 1 kWh de eletricidade.
Fonte: Fotovolt
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