Em abril passado, a EDF confirmou seu desejo de desempenhar um papel no setor de hidrogênio , anunciando a criação de uma nova subsidiária: Hynamics . Destinado principalmente à indústria e mobilidade, Hynamics pretende facilitar projetos de transição de energia por meio da produção de hidrogênio de baixo carbono por eletrólise de água.
O hidrogênio é uma solução viável para inclinar a balança para a produção de energia livre de carbono e, assim, enfrentar os desafios climáticos do século 21? Isso é o que vamos tentar descobrir aqui!
Hynamics: um olho no planeta
Resultado de um projeto incubado na EDF Pulse Croissance , a incubadora de start-ups da empresa francesa de energia, a Hynamics aspira a adquirir um lugar de destaque no setor de hidrogênio, mantendo um olho no planeta. Além do aspecto ecológico deste novo compromisso da EDF (que discutiremos mais tarde), o setor de hidrogênio também deve desempenhar um grande papel econômico nas próximas décadas, como mostra um relatório elaborado em 2018 pela empresa McKinsey segundo o qual o consumo de hidrogênio representará 18% da demanda mundial de energia final até 2050.
Embora este relatório mostre que agora será necessário contar com o hidrogênio em certos setores, ele não indica, no entanto, que o hidrogênio atualmente produzido seja produzido a 95% do gás natural, um combustível fóssil cujo uso está longe. para ser ideal e compatível com o desejo de reduzir as emissões de gases de efeito estufa. As emissões de CO 2 do gás natural representam de fato (em 2016) 20,4% das emissões totais dos setores de produção de energia (atrás do petróleo e do carvão). Além disso, durante o seu ciclo de vida, começando com a sua extração, o gás natural gera muitos riscos, bem como as emissões de metano, cujos efeitos no aquecimento global são 25 vezes maiores do que o CO 2 .
Apesar de tudo, o gás natural também pode ser obtido de forma renovável graças à fermentação da matéria orgânica com vários processos como a digestão anaeróbia (é então chamado de biometano ), mas seu uso ainda é marginal. Na França, a meta é mudar para 10% de biometano no gás natural consumido até 2030.
Você deve ter entendido que a Hynamics atualmente não planeja produzir hidrogênio em do gás natural, mas graças à eletrólise da água, método que emite muito pouco CO 2 se usar energia de produção de baixo carbono. Este é em grande parte o caso da empresa de energia francesa, graças à sua frota de usinas nucleares e às várias fontes deenergias renováveis à sua disposição.
Um ano após a aquisição da McPhy pela EDF, empresa que oferece electrolisadores, soluções de armazenamento de hidrogénio, bem como estações de hidrogénio, a criação desta filial confirma agora as fortes ambições da EDF, o que indica que pretende "tornar-se um ator chave no setor de hidrogênio na França e internacionalmente e para fortalecer sua contribuição na luta contra o aquecimento global ”.
Hidrogênio, o que é?
O hidrogênio, representado pela letra H e localizado na primeira posição da mesa de Mendeleïev, é o elemento mais abundante do universo, mas também o principal constituinte do sol. Já havíamos mencionado sua existência e suas propriedades em nosso artigo sobre o ITER e o futuro da fusão nuclear, fenômeno que fornece energia às estrelas.A molécula de água é composta de dois átomos de hidrogênio
Muito raro em nossa atmosfera, bem como na crosta terrestre, o hidrogênio é encontrado aqui em sua forma molecular de fórmula H 2, ele é composto de dois átomos de hidrogênio e, portanto, é chamado dihidrogênio, embora seja geralmente chamado de hidrogênio. No estado gasoso, tem a particularidade de ser muito leve e volátil, dispersa-se muito rapidamente. Quase não está disponível em seu estado natural, apenas algumas fontes de emanações de hidrogênio foram identificadas e os cientistas ainda não sabem muito sobre esse "hidrogênio natural", a começar pelo seu modo de geração. .
Meios de produção de hidrogênio
Conforme declarado em nosso primeiro parágrafo, o principal meio de produção de hidrogênio atualmente requer o uso de combustíveis fósseis, em particular com a técnica de reforma do gás natural a vapor .A exploração de fontes naturais permitiria que o hidrogênio não fosse mais um simples vetor de energia, mas se tornasse um recurso como o petróleo ou o carvão. No entanto, as quantidades estimadas são geralmente muito baixas. Observe, no entanto, que um programa de pesquisa denominado sen4H2 foi lançado recentemente com a ajuda da Agência Espacial Européia (ESA). Seu objetivo é identificar as emanações naturais de hidrogênio usando imagens de satélite.
Produção de hidrogênio e dioxigênio por eletrólise de água
Embora caro, o meio de produção mais promissor hoje é, sem dúvida, a eletrólise da água , método elogiado por Hynamics. O processo envolve a dissociação das moléculas de hidrogênio e oxigênio na água, passando uma corrente elétrica direta pela água que contém um eletrólito como o ácido sulfúrico.
Outros processos também são usados para produzir hidrogênio, como a oxidação parcial de hidrocarbonetos ou a gaseificação do carvão, mas aqui vamos nos concentrar nas vantagens da técnica utilizada pela Hynamics.
Note também que existe uma técnica bastante promissora, ainda em fase experimental, que consiste em produzir hidrogênio fotossintético a partir de cianobactérias capazes de dissociar moléculas de água por meio da energia solar, ou seja: luz natural!
As vantagens da energia do hidrogênio por eletrólise da água
Para começar, embora o hidrogênio esteja presente em quantidades muito pequenas em seu estado natural, ele continua sendo uma fonte de energia quase inesgotável, pois pode ser produzido a partir da água. Além disso, embora o método de eletrólise atualmente use água purificada, pesquisas recentes indicam que é possível neutralizar o sal da água do mar para usar esse maná abundante na produção de água. hidrogênio.O segundo grande argumento obviamente diz respeito à sua eficiência energética. O hidrogênio tem, de fato, um desempenho três vezes maior do que a gasolina, além disso, sua combustão produz apenas vapor d'água, ao contrário da gasolina, que contribui em grande parte para as emissões de gases de efeito estufa.
Embora só libere água durante a combustão, o hidrogênio também pode ser produzido de maneira limpa e ecológica. É isso que a Hynamics pretende alcançar usando fontes de energia de baixo carbono para sua produção de hidrogênio. Porém, os custos de produção continuam altos, pois esse método é muito ganancioso em eletricidade.
Finalmente, o hidrogênio pode provar ser de capital importância em um contexto de transição energética pela simples razão de que pode ser usado como um meio mais eficiente de armazenamento de eletricidade. Esta característica pode ser particularmente interessante, tanto mais que o consumo de eletricidade raramente coincide com a sua produção, fenômeno que se verá amplificado pelo recurso a energias renováveis como a eólica ou a fotovoltaica.
Hidrogênio: uma solução para o futuro?
A produção, armazenamento e transporte de hidrogênio ainda levantam certas questões às quais a indústria terá que responder para trazer essa energia para o cerne de soluções concretas para a transição energética, mas este setor é muito promissor e não duvida que deva ganhar muito ímpeto nos próximos anos.Energy Observer, o primeiro barco autônomo em energia, movido a hidrogênio e energias renováveis
A pesquisa está, portanto, avançando rapidamente nesta área. Por exemplo, para reduzir os custos da célula de combustível - que é usada para fornecer combustível para veículos elétricos equipados com ela - os pesquisadores estão tentando desenvolver sistemas que substituam a platina (um metal muito caro) por paládio, ou mesmo manganês.
Se atualmente o hidrogênio é usado principalmente na indústria para a produção de fertilizantes e metanol, para o refino de derivados de petróleo, ou mesmo no setor aeroespacial, poderia ser, no futuro fechar, uma solução concreta para descarbonizar o sector dos transportes, mas também para apoiar a transição energética posicionando-se como uma solução de armazenamento e assim remediar as flutuações na produção de energias renováveis.
Por outro lado, se o hidrogênio verde parece poder se tornar uma solução imprescindível para os fabricantes que desejam descarbonizar suas atividades, bem como para o setor de transportes (trens, ônibus, etc.), será necessária uma forte vontade política e ampla investimentos para que esse promissor combustível seja acessível ao grande público.
