Reabastecimento e distribuição de hidrogênio

Sim, o hidrogênio pode ser usado para abastecer automóveis, ônibus, trens, caminhões pesados, veículos militares, navios, aeronaves e qualquer outra forma de transporte baseado em combustão. Os chamados veículos de hidrogênio, incluindo automóveis de hidrogênio, usam células de combustível para converter a energia química na molécula de hidrogênio em energia mecânica. Os motores de combustão também podem queimar hidrogênio liquefeito como combustível, que é mais comumente usado em foguetes. Contudo, o líquido de H2 também pode alimentar eficientemente veículos comerciais e de passageiros com motores projetados para gás ou diesel da mesma forma, após certas modificações. A autonomia e o custo do hidrogênio são comparáveis à gasolina. A principal diferença, entretanto, é que a exaustão da queima de gás contém CO2 e o hidrogênio produz apenas vapor de água.

Uma célula de combustível é uma planta eletroquímica compacta (do tamanho de uma mala ou menor) que converte uma fonte contínua de combustível e oxigênio em eletricidade usando reações químicas em vez de combustão. As células de combustível de hidrogênio geram eletricidade alterando a carga dos íons de hidrogênio que se movem do combustível H2 através de um eletrólito (geralmente platina) junto com o oxigênio, onde reagem emitindo elétrons e vapor de água. As células de combustível podem produzir eletricidade continuamente se o combustível e o oxigênio forem fornecidos na velocidade adequada.

As células de combustível de hidrogênio são aproximadamente duas vezes mais eficientes energeticamente (40% a 60%) do que o motor de combustão interna típico de um automóvel (25%), mas sem a exaustão de gases de efeito estufa. As células também são extremamente leves e ocupam muito menos espaço, tornando possível aumentar a quantidade de armazenamento de combustível em um determinado veículo. Além disso, sua vida útil é comparável à dos motores de combustão.

Como todas as tecnologias de células de combustível atualmente em desenvolvimento, as células de combustível de hidrogênio requerem recursos de medição e controle precisos para garantir que o processo de conversão de energia eletroquímica seja sustentado com as taxas de vazão e pressões adequadas, que são relativamente altas. O custo de produção de catalisadores à base de platina também pode ser alto, embora novos métodos de redução da quantidade necessária estejam sendo desenvolvidos.

Soluções de automação móvel, como controladores lógicos, válvulas solenoides e reguladores de pressão, são confiáveis e duráveis o suficiente para garantir que os níveis ideais de hidrogênio e oxigênio sob a pressão certa sejam fornecidos à célula de combustível. Como cada aplicação é diferente e a segurança é um fator crucial, dadas as pressões envolvidas, essas tecnologias são escaláveis e classificadas para tudo, desde automóveis de passeio a navios de carga entre outros.

Para os motoristas, as estações de enchimento de hidrogênio são semelhantes aos tradicionais postos de gasolina com bombas operadas manualmente. Mas a própria estação é uma instalação de alta tecnologia que transforma o gás hidrogênio armazenado em tanques de retenção em líquido iônico H2 pronto para o motor, condensando-o sob pressão extremamente alta usando compressores. O líquido deve ser mantido a –40 °C (–40 °F) após ser comprimido para evitar que se converta novamente em gás antes de ser distribuído.

Tecnologias avançadas de automação, como medidores de vazão mássica Coriolis com precisão de 0,5%, controladores baseados em microprocessadores que permitem controle de pressão algorítmico preciso, detectores de chama de hidrogênio de longa distância, sensores de temperatura não intrusivos classificados para frio extremo e válvulas capazes de lidar com altas pressões operacionais de até 15.000 libras por polegada quadrada, foram desenvolvidas especificamente para atender a aplicações de abastecimento de hidrogênio, ajudando a torná-las mais seguras, fáceis de manter e comercialmente viáveis como alternativa aos postos de gasolina.