China: o hidrogénio proveniente de hidrocarbonetos é amigo do ambiente? 

Aqui está uma pergunta que tem surgido cada vez com mais frequência nas conversas ultimamente: pode ser chamado de “verde”? Hidrogênio derivado de combustíveis fósseis? Muitas pessoas dizem “não” imediatamente, sem entrar nos detalhes do processo. Mas, na prática, nem tudo é tão simples, principalmente se você observar o que realmente acontece nas fábricas, e não nos esquemas ideais.

Onde nasce o “azul”? hidrogênio

Quando as pessoas falam sobre hidrogénio a partir de hidrocarbonetos na China, na maioria das vezes referem-se à reforma do vapor-gás metano (SMR) ou à gaseificação do carvão. As tecnologias são antigas e comprovadas. O principal problema é o CO2. Se for simplesmente liberado na atmosfera, não há dúvida de que é ecologicamente correto. A palavra-chave aqui écaptura e armazenamento de carbono(CCS). Sem isso, todo o processo perde o sentido do ponto de vista “verde”. transição.

Já vi instalações onde tentaram implementar CCS numa instalação de produção já em funcionamento. A dificuldade não está tanto na tecnologia de captura em si, mas na logística e no armazenamento. Para onde deveria ir esse CO2? Existem opções: injeção em reservatórios de petróleo para melhorar a recuperação de petróleo ou em formações geológicas profundas. Mas isto requer uma enorme infra-estrutura e, fundamentalmente, uma geologia adequada perto da central. Não está disponível em todos os lugares.

Um dos projetos frequentemente lembrados nesse sentido é o trabalhoTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles éyzkjhx.ru). Eles não são apenas teóricos, são um instituto de design com capital registrado de 120 milhões de yuans, estabelecido pela Huaxi Technology. Sua especificidade são soluções de engenharia precisamente integradas para a indústria química. Quando abordam o hidrogénio, olham para todo o ciclo, desde a seleção da matéria-prima e tecnologia de conversão até aos sistemas de purificação de gás e, mais importante, à integração de unidades de captura de carbono. Não se trata simplesmente de comprar uma licença, mas de projetar um sistema que funcione nas condições específicas de uma determinada planta.

Armadilhas práticas e?cinza? zona

Em teoria, tudo parece bem com CCS. Na prática, a eficiência da instalação diminui - é gasta energia adicional na captura e compressão de CO2, muitas vezes a mesma energia obtida a partir de combustíveis fósseis. Surge um paradoxo: para tornar o hidrogénio “mais puro”, é necessário queimar mais combustível. O equilíbrio energético torna-se o principal obstáculo.

Outra nuance raramente mencionada em comunicados de imprensa é a pureza do metano original. Na China, uma parte significativa do metano destinado à indústria não é gás natural perfeitamente puro, mas gás de petróleo associado ou gás de coqueria. Além do metano, eles contêm um monte de impurezas: sulfeto de hidrogênio, mercaptanos, hidrocarbonetos pesados. Antes da conversão, tudo isso deve ser removido, caso contrário o catalisador ficará rapidamente envenenado. Os processos de limpeza também envolvem consumo de energia e desperdício. Acontece que a compatibilidade ambiental do produto final depende fortemente da “pureza?” bem no início da cadeia.

Tive experiência em uma instalação onde tentaram usar gás de carvão. Os problemas começaram na fase de preparação da suspensão de carvão pulverizado. E quando se tratava de sistemas para purificação de gás de síntese a partir de enxofre e partículas, os custos de manutenção e substituição de sorventes consumiam toda a viabilidade econômica. O projeto acabou sendo reorientado para outras tarefas. Este é um exemplo típico quando os indicadores laboratoriais são quebrados pela realidade da operação.

Hidrogênio como parte do sistema, não como uma varinha mágica

Um erro comum é olhar para o hidrogénio por si só. A sua compatibilidade ambiental é avaliada no contexto da utilização final. Digamos que produzimos hidrogênio com captura de 90% de CO2. Mas se depois for para uma refinaria de petróleo para hidrotratamento, e o produto desse processamento for a gasolina comum, que é queimada nos motores, então o quadro geral do clima não mudará muito. O hidrogénio aqui é apenas um agente intermediário numa cadeia que, em geral, permanece intensiva em carbono.

Outra questão é a utilização na indústria, onde não existem alternativas diretas à descarbonização. Por exemplo, na produção de amônia ou metanol. Aqui está um substituto do tradicional hidrogênio “cinza” para o “azul”. (o mesmo dos hidrocarbonetos com CCS) tem um efeito imediato e significativo na redução de emissões numa determinada empresa. É precisamente nestes sectores que vale a pena apostar em primeiro lugar, e não nos transportes dispersos.

Empresas comoTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.Eles se concentram apenas em soluções sistêmicas e específicas do setor. A sua abordagem não consiste em vender uma instalação mágica, mas sim em analisar todo o ciclo de processo do cliente e sugerir onde exatamente a integração de soluções de hidrogénio ou tecnologias CCS proporcionará o máximo efeito ambiental e económico. Este não é um trabalho para mostrar, mas para realmente reduzir a nossa pegada de carbono.

Preço de emissão e contexto chinês

Tudo se resume ao custo. ?Verde? O hidrogénio (proveniente de fontes de energia renováveis) ainda é caro. ?Cinza? (sem pegar) - barato, mas sujo. ?Azul? – tentando encontrar o equilíbrio. Na China, com a sua enorme capacidade de gaseificação de carvão e uma rede de gasodutos desenvolvida, a infra-estrutura para o hidrogénio “azul” parece uma fase de transição lógica. Isto não é para sempre, mas durante os próximos 15-20 anos, até que a eletrólise das energias renováveis ​​se torne generalizada e barata.

Mas também há armadilhas aqui. A fiabilidade dos sistemas de armazenamento de CO2 deve ser absoluta. Qualquer vazamento anula todos os esforços. A opinião pública e a regulamentação também desempenham um papel. A população estará disposta a viver perto de armazenamento subterrâneo de CO2? Até agora, esses projetos enfrentam resistência, o que dificulta a sua implementação.

Além disso, há a questão dos padrões. O que exatamente é considerado “azul”? hidrogênio? Qual porcentagem de captura é suficiente? 90%? 95%? 99%? Tanto a rotulagem como as preferências potenciais dependem disto. Embora não existam regras uniformes, muitos fabricantes preferem esperar ou limitar-se a projetos-piloto.

Então é ecologicamente correto ou não? Conclusão pessoal

Uma resposta clara: sim? ou não? Não. O hidrogénio dos hidrocarbonetos é uma ferramenta. O seu respeito pelo ambiente não é uma propriedade interna, mas sim o resultado da forma como esta ferramenta é utilizada. Se for a captura de carbono em todo o ciclo de vida, a integração em indústrias onde o hidrogénio é fundamental e uma contabilização honesta da pegada de carbono global, então sim, pode ser um passo significativo em direcção à sustentabilidade.

Se for apenas? Verde? rótulo no antigo processo de obtenção de financiamento, sem investimento real em CAC e uma visão sistémica - então não, é apenaslavagem verde.

A experiência sugere que o futuro está nas soluções híbridas. Talvez seja uma combinação de ?azul? hidrogénio nos activos existentes com um aumento gradual da percentagem de “verdes”. E empresas como o referido instituto de design tecnológico Chengdu Yizhi desempenham um papel fundamental nesta transição, porque a sua tarefa não é apenas construir, mas conceber sistemas que sejam adaptáveis, eficientes e, o mais importante, que funcionem em condições reais e não ideais. Sem esta abordagem prática e de engenharia, toda a conversa sobre respeito pelo ambiente permanecerá apenas conversa.