Projeto híbrido de energia solar e hidrogênio
planejado em base na Antártida.
A China está equipando uma base científica no coração da
Antártida, com energia solar, eólica, hidrogênio e baterias para funcionar
mesmo durante a noite polar no Mar de Ross.
Projetos de energia híbrida (solar + hidrogênio) estão sendo
desenvolvidos na Antártida para eliminar o uso de geradores a diesel. Eles usam
painéis solares para gerar eletricidade e realizar a eletrólise da água,
armazenando energia em forma de gás hidrogênio e células de combustível para
uso durante a noite polar.
Os principais pilotos no continente gelado incluem:
• Base Julio Escudero (Chile): Localizada na Ilha Rei George. A
iniciativa é conduzida pela agência alemã GIZ em parceria com a União Europeia,
testando sistemas que reduzem a dependência extrema de combustíveis fósseis em
um dos climas mais severos do mundo. Mais detalhes sobre a validação desse
projeto estão disponíveis no artigo da pv magazine Brasil.
• Estação Qinling (China): Localizada no Mar de Ross. A China
implementou um sistema robusto que combina energia solar, eólica, baterias e
hidrogênio para garantir que a estação continue autônoma e totalmente funcional
mesmo durante a noite polar.
Um projeto piloto de energia híbrida, que combina energia solar,
baterias e células de combustível de hidrogênio, está em desenvolvimento em uma
base científica na Ilha Rei George para explorar a redução do consumo de diesel
em operações de pesquisa isoladas.
O projeto piloto que combina um sistema fotovoltaico de 27 kW com
baterias e células de combustível de hidrogênio está em desenvolvimento em uma
base científica chilena em uma ilha da Antártida.
O projeto está sendo desenvolvido na Base Científica Professor
Julio Escudero, operada pelo Instituto Antártico Chileno (INACH) na Ilha Rei
George, que fica a cerca de 120 km da costa da Antártica.
A iniciativa está sendo implementada pela agência alemã Deutsche
Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) como parte do projeto Team
Europe Renewable Hydrogen Development (RH2), com cofinanciamento da União
Europeia e do Ministério Federal da Economia e Energia da Alemanha (BMWE).
O projeto proposto visa testar soluções de energia híbrida em um
dos ambientes operacionais mais exigentes do mundo, reduzindo simultaneamente a
dependência de combustíveis fósseis na infraestrutura da Antártida.
De acordo com o estudo de pré-viabilidade do projeto, uma das
opções em consideração é uma usina fotovoltaica de 27 kW utilizando painéis
solares monocristalinos de 500 W. Essa configuração geraria uma estimativa de
66 kWh por dia, 1.980 kWh por mês e 11.880 kWh por semestre. Considerando a
potência de cada módulo, o projeto exigiria aproximadamente 54 painéis solares.
O relatório também compara essa opção com uma usina eólica de 12 kW e um
sistema de painéis solares optoeletrônicos de 11 kW.
China opera na Antártida sistema híbrido com energia solar,
eólica, hidrogênio e baterias para manter a Estação Qinling ativa no gelo.
No que diz respeito ao hidrogênio, o projeto conceitual prevê a
produção local de hidrogênio utilizando um pequeno eletrolisador com capacidade
de aproximadamente 0,5 Nm³/h, equivalente a 1 kg de hidrogênio por dia, e um consumo
nominal de eletricidade de 2,4 a 5 kW. O estudo contempla tecnologias de
eletrolisadores alcalinos, PEM ou AEM, visto que todas as três atendem aos
requisitos do projeto piloto.
O hidrogênio seria armazenado como gás em tanques ou cilindros
estacionários com capacidade mínima de 5 kg e pressão máxima de 30 a 40 bar. O
hidrogênio armazenado alimentaria células de combustível PEM projetadas para
fornecer 30 kW de energia de reserva para o laboratório base por até duas horas
por mês. O consumo estimado de hidrogênio para essa finalidade é de 4,14 kg por
mês, 25 kg por temporada de operação e 50 kg por ano.
A eletricidade gerada pelas células de combustível exigiria um
inversor de 30 kW e um painel de transferência automática para isolar e
alimentar diretamente o laboratório em caso de queda de energia. O projeto do
sistema também inclui sensores de vazamento de hidrogênio, sistemas de alarme,
mecanismos de desligamento de emergência, controle térmico, sistemas de
renovação de ar, equipamentos de purificação de água e tubulação de aço
inoxidável para a saída de hidrogênio, água e oxigênio.
O projeto surgiu após estudos realizados em 2022 e 2023, que
avaliaram a viabilidade técnica e econômica do uso de hidrogênio como fonte de
eletricidade e calor em condições extremas. As análises concluíram que é viável
desenvolver um sistema modular capaz de produzir, armazenar e utilizar
hidrogênio renovável no local. (pv-magazine-brasil)
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