Gás Natural
O gás natural é uma fonte de energia rica em hidrogênio, com a relação de um átomo de carbono para quatro átomos de hidrogênio. É um dos combustíveis fósseis mais utilizados no mundo, com sua participação na matriz energética mundial de aproximadamente de 23%, atrás apenas do petróleo que está com 40%.
Dentre os principais combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão, o gás natural é o menos poluente. Metade da produção de hidrogênio no mundo provém do gás natural, e a maior parte da produção em escala industrial é pelo processo de reforma a vapor, ou como um subproduto do refino de petróleo e produção de compostos químicos. Para ser utilizado numa célula a combustível, o gás natural passa pelo processo de reforma para se obter o hidrogênio. A reforma a vapor do gás natural utiliza energia térmica – calor - para separar os átomos de hidrogênio do átomo de carbono no metano (CH4), e envolve a reação do gás natural com vapor d’água a alta temperatura em superfícies catalíticas, platina ou níquel. O processo extrai os átomos de hidrogênio, deixando o dióxido de carbono como subproduto.
Este processo realiza-se em duas fases:
Fase 1: A reação decompõe o combustível em água e monóxido de carbono (CO).
Fase 2: Uma reação posterior transforma o monóxido de carbono e a água em dióxido de carbono e hidrogênio.
Estas reações ocorrem sob temperaturas de 200ºC ou maiores. Em células a combustível de óxido sólido (SOFC) ou carbonato fundido (MCFC), a reforma a vapor ocorre internamente devido à alta temperatura – entre 600°C e 1000°C. O catalisador a esta temperatura pode ser o níquel, mais barato que a platina, pois nesta temperatura as reações de catálise ocorrem mais facilmente dispensando um catalisador de altíssima taxa de reações e caro como a platina.
Do ponto de vista ambiental este sistema de produção de hidrogênio não é considerado sustentável, devido às emissões de CO2, que contribui para o efeito de estufa.A reforma a gás natural tem se mostrado o meio de menor custo para produzir o hidrogênio comercial, mas como pode ser observado acima, o gás natural é um hidrocarboneto, e emite CO2 no processo de conversão. Entretanto, se o pico global da produção de gás natural ocorrer por volta de 2020, como predizem alguns geólogos, será necessário descobrir outros métodos de produzir hidrogênio ou utilizar um combustível renovável como o etanol – álcool da cana-de-açúcar, e esta deverá ser a principal aposta brasileira.
O gás natural é uma fonte de energia rica em hidrogênio, com a relação de um átomo de carbono para quatro átomos de hidrogênio. É um dos combustíveis fósseis mais utilizados no mundo, com sua participação na matriz energética mundial de aproximadamente de 23%, atrás apenas do petróleo que está com 40%.
Dentre os principais combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão, o gás natural é o menos poluente. Metade da produção de hidrogênio no mundo provém do gás natural, e a maior parte da produção em escala industrial é pelo processo de reforma a vapor, ou como um subproduto do refino de petróleo e produção de compostos químicos. Para ser utilizado numa célula a combustível, o gás natural passa pelo processo de reforma para se obter o hidrogênio. A reforma a vapor do gás natural utiliza energia térmica – calor - para separar os átomos de hidrogênio do átomo de carbono no metano (CH4), e envolve a reação do gás natural com vapor d’água a alta temperatura em superfícies catalíticas, platina ou níquel. O processo extrai os átomos de hidrogênio, deixando o dióxido de carbono como subproduto.
Este processo realiza-se em duas fases:
Fase 1: A reação decompõe o combustível em água e monóxido de carbono (CO).
Fase 2: Uma reação posterior transforma o monóxido de carbono e a água em dióxido de carbono e hidrogênio.
Estas reações ocorrem sob temperaturas de 200ºC ou maiores. Em células a combustível de óxido sólido (SOFC) ou carbonato fundido (MCFC), a reforma a vapor ocorre internamente devido à alta temperatura – entre 600°C e 1000°C. O catalisador a esta temperatura pode ser o níquel, mais barato que a platina, pois nesta temperatura as reações de catálise ocorrem mais facilmente dispensando um catalisador de altíssima taxa de reações e caro como a platina.
Do ponto de vista ambiental este sistema de produção de hidrogênio não é considerado sustentável, devido às emissões de CO2, que contribui para o efeito de estufa.A reforma a gás natural tem se mostrado o meio de menor custo para produzir o hidrogênio comercial, mas como pode ser observado acima, o gás natural é um hidrocarboneto, e emite CO2 no processo de conversão. Entretanto, se o pico global da produção de gás natural ocorrer por volta de 2020, como predizem alguns geólogos, será necessário descobrir outros métodos de produzir hidrogênio ou utilizar um combustível renovável como o etanol – álcool da cana-de-açúcar, e esta deverá ser a principal aposta brasileira.
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