China: líderes na produção de hidrogénio por conversão? 

Quando as pessoas falam sobre a economia do hidrogénio, todos pensam imediatamente no hidrogénio verde proveniente da eletrólise. Mas se analisarmos os volumes reais e as capacidades operacionais do país, o quadro muda drasticamente. A maior parte do hidrogénio hoje ainda éconversão de hidrocarbonetos, e aqui a China não é apenas um ator, mas todo um ecossistema, onde a escala e a velocidade da implementação da tecnologia às vezes superam os cálculos teóricos. Há muito barulho em torno de novos métodos, mas no terreno, nas fábricas, há instalações onde a palavra-chave é eficiência e adaptação às matérias-primas locais.

Onde está a verdadeira escala?

Se ignorarmos as apresentações, os números falam por si. A esmagadora maioria do hidrogénio para refinação de petróleo e síntese de amoníaco na China é produzida pela reforma a vapor do metano ou pela gaseificação do carvão. E isso não é atraso, mas um cálculo pragmático. Especialmente em regiões ricas em carvão, como as províncias ocidentais. Complexos estão sendo construídos lá ondeprodução de hidrogêniointegrado em clusters químicos - o hidrogênio vai diretamente para a produção de metanol ou amônia, contornando as dificuldades de armazenamento e transporte. A economia do projeto é decidida no local e não nos escritórios.

Por exemplo, em Xinjiang ou na Mongólia Interior. Lá você pode ver usinas de conversão que funcionam com lenhite local. Eficiência? Não é o mais elevado segundo os padrões mundiais, se medido apenas pelos custos de energia. Mas se considerarmos toda a cadeia – desde o custo do carvão na mina até ao preço do produto final no mercado local – o quadro torna-se vencedor. Isto é muitas vezes ignorado pelos analistas que olham apenas para os parâmetros tecnológicos, isoladamente da geografia e da infra-estrutura.

Ao mesmo tempo, as empresas de engenharia chinesas há muito que vão além da simples cópia. Vamos fazer a mesma conversão de vapor. Sim, o processo básico é padrão. Mas é nas nuances do projeto de reformadores, sistemas de recuperação de calor e catalisadores que o trabalho é realizado. Em um dos projetos na província de Shaanxi, eles encontraram o problema de coqueificação rápida do catalisador devido à composição do gás natural local. A solução não foi encontrada na substituição do catalisador por um importado, mas na modificação do sistema de pré-tratamento e na adição de um estágio. Ficou mais barato e a vida útil do trecho aumentou. Nem sempre você encontrará esses detalhes nos relatórios.

Tendências tecnológicas e soluções locais

Fala-se muito hoje em dia sobre combinar conversão com captura de carbono (CCS). Na China, não é só conversa. Existem vários projectos-piloto, por exemplo, numa das empresas de carvão em Ningxia. Lá, o dióxido de carbono da planta de gaseificação é enviado para descarte. Mas, para ser honesto, a principal força motriz não é o ambiente, mas sim os futuros requisitos regulamentares e a possibilidade de venda de CO2 para a produção de petróleo (por inundação de água). O modelo de negócios ainda é fraco, mas os experimentos estão em andamento.

É interessante observar o desenvolvimento da tecnologiaconversão de metanol em hidrogênio(MeOH para H2) para recargas distribuídas. Esta é uma área onde a China está a experimentar ativamente. Nem em todos os lugares é possível instalar um gasoduto de hidrogênio ou construir uma grande usina. Mas o metanol é líquido, sua logística é mais simples. Vi um posto de gasolina de teste em Guangdong que funciona de acordo com este esquema. O reator compacto local produz hidrogênio a partir de metanol sob demanda. O problema era a pureza do hidrogênio para as células de combustível - o sistema de purificação teve que ser seriamente modificado. Mas a direção é promissora, especialmente para o transporte urbano.

Aqui vale ressaltar o papel dos institutos de design, que estão justamente engajados nessa adaptação das tecnologias à realidade chinesa. Um dos exemplos marcantes éTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.(o site deles éyzkjhx.ru). Este não é apenas um escritório, mas um centro de engenharia completo criado com base na Chengdu Huaxi Chemical Technology. Com um capital social de 120 milhões de yuans, eles podem arcar com pesquisas e desenvolvimento sérios. Em essência, atuam como um elo entre a pesquisa fundamental em instituições acadêmicas e os requisitos rigorosos dos clientes industriais. O seu trabalho não consiste em vender soluções prontas a partir de um catálogo, mas sim em projetar para uma tarefa específica, seja a modernização de uma unidade de conversão ou a integração de novos sistemas de limpeza.

Problemas que não são anunciados

É claro que nem tudo é tranquilo. Uma das principais dores de cabeça é a dependência de catalisadores importados para alguns processos altamente eficientes. As sanções e as cadeias de abastecimento obrigam-nos a procurar alternativas. Os fabricantes chineses de catalisadores estão a fazer progressos, mas para alguns itens, especialmente para instalações de grande escala, ainda existe uma lacuna na estabilidade e na vida útil. Isso cria riscos para os projetos.

Outro problema é a pegada hídrica. A conversão, especialmente a gaseificação do carvão, é um processo que exige muita água. O abastecimento de água é escasso nas regiões norte e oeste da China. É necessária a introdução de sistemas complexos de reciclagem e purificação de água, o que aumenta o custo do projeto. Em um dos locais de Shanxi, vi como, devido aos cálculos de água, foi necessário alterar o layout de todo o complexo para aproveitar o esgoto de um empreendimento vizinho. A integração acabou sendo forçada, mas eficaz.

E, claro, as filmagens. Faltam engenheiros experientes que “farejaram” uma instalação em funcionamento e que entendam não apenas a teoria, mas também como ela se comporta sob flutuações de pressão ou composição de matérias-primas. Os jovens especialistas possuem uma excelente formação teórica, mas às vezes carecem de intuição prática. Isto é compensado por protocolos rigorosos e digitalização, mas nada pode substituir a experiência ao vivo.

Olhando para o futuro: para onde a indústria está caminhando

Aparentemente, a médio prazo, a China não abandonará a conversão como principal fonte de hidrogénio. Mas o vector mudará para sistemas híbridos. Já são visíveis projetos onde uma unidade de reforma de metano a vapor é combinada com um eletrolisador operando em pico de energia proveniente de fontes de energia renováveis. Isso ajuda a suavizar a carga e reduzir ligeiramente a pegada de carbono. Ainda é caro, mas os pilotos já começaram.

Outra tendência é a miniaturização e modularidade. Não são usinas gigantes, mas módulos compactos e padronizados de produção de hidrogênio com capacidade de, digamos, 10-20 mil Nm3/h. Eles podem ser construídos mais rapidamente e replicados perto do consumidor. Isso reduz os custos logísticos. É um desafio tecnológico manter a eficiência em pequena escala, mas o trabalho está em andamento. Empresas como a já mencionada Yizhi Technology podem desempenhar um papel fundamental aqui, tendo experiência no projeto de instalações de grande e médio porte.

Em última análise, a liderança não é apenas uma questão de toneladas. É a capacidade de criar sistemas completos, funcionais e economicamente viáveis. A China está agora numa posição única: um enorme mercado interno, uma engenharia poderosa e a vontade de implementar. Haverá muitos erros, becos sem saída também. Mas é precisamente neste caminho - através da prática, da adaptação e da resolução de problemas específicos - que se forma a própria experiência que faz do país um verdadeiro líder, e não declarativo, nesta área. Não em teoria, mas em instalações industriais reais, onde os compressores fazem barulho e o vapor vem dos reformadores.