A Geração do Hidrogênio
Por: Eduarda Gonçalves • 2/4/2023 • Trabalho acadêmico • 4.968 Palavras (20 Páginas) • 74 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA
ENGENHARIA DE ENERGIA
GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO
PESQUISADORES:Eduarda Gonçalves e Gabrieli Noro
ORIENTADORES: Udo Sinks
BAGÉ-RS
AGOSTO/2022
SUMÁRIO
1.0 INTRODUÇÃO……………………...…………………..…………………….............04
2.0 GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO………………………………………………............04
2.1 ELETRÓLISE……………………………………………………..………….………..05
2.1.1 ELETRÓLISE DA ÁGUA…………………………………………………………...06
2.2 ÁGUA………………………………………………..………………………………….06
2.3 VANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA
ELETRÓLISE………………………………………….….….………………….……….08
2.4 DESVANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA
ELETRÓLISE………………..……………………………………………..….…...........08 2.5 LEITOS…………….……………....…………………………………………..……….08
2.6 ABSORÇÃO DE CO2…………………………………………..……………………..09
3.0 VANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO……………………….…………09
3.1 DESVANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO…………………………….10 4.0 GASEIFICAÇÃO DE CARVÃO MINERAL…………………………………………10
4.1 GASEIFICAÇÃO DE PETRÓLEO…………………………………………………...11
4.2 GASEIFICAÇÃO DE GÁS NATURAL………………………………………………12
4.3 VANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA
GASEIFICAÇÃO…………………………………………………………………………12
4.3.1 DESVANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA
GASEIFICAÇÃO…………………………………………………………………………13
5.0 TERMÓLISE……………………………………………………………………………13
6.0 REAÇÃO REDOX…………………………………………………………………….13
7.0 HIDROGÊNIO VERDE……………………………………………………………….14
7.1 VANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DO HIDROGÊNIO
VERDE……………………………………………………………………………………15
7.2 DESVANTAGENS DA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DO
HIDROGÊNIO VERDE………………………………………………………………….15 SUMÁRIO
8.0 OUTRAS FONTES DE HIDROGÊNIO……………………………………………..15
8.1 ETANOL………………………………………………………………………………...15
8.2 METANOL………………………………………………………………………………17 8.3 BIOMASSA…………………………………………………………………………….18
8.4 METANO………………………………………………………………………………..18
8.5 ALGAS E BACTÉRIAS……………………………………………………………….18
8.6 GASOLINA E ÓLEO DIESEL………………………………………………………..19
8.7 VANTAGENS DAS OUTRAS FONTES DE ENERGIA……………………………19
8.8 DESVANTAGENS DAS OUTRAS FONTES DE ENERGIA……………………...20
9.0 CONCLUSÃO………………………………………………………………………….21
1. INTRODUÇÃO
O hidrogênio é o elemento químico mais leve, possuindo apenas um próton, um elétron e nenhum nêutron em sua forma estável mais comum. Em compostos iônicos pode ter carga positiva ( se tornando um cátion) ou uma carga negativa ( se tornando um ânion). O mesmo, é raramente encontrado na natureza em sua forma molecular (H2), sendo normalmente encontrado associado a outros elementos como a água, hidrocarbonetos, ácidos e alcoóis. O processamento industrial de algum desses elementos torna-se necessário para obter hidrogênio puro. Os processos mais utilizados em escala industrial são a Eletrólise da Água e a Reforma do Metano. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo determinar de maneira racional, quais os métodos de geração do hidrogênio e suas vantagens e desvantagens.
2.0 GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO
A reforma de hidrocarbonetos leves é uma mistura de vapor d'água. Ele é o processo mais utilizado para a produção de hidrogênio, em larga escala. Uma mistura de vapor d'água e hidrocarboneto leve (gás natural é o mais usado, pode ser usada nafta) reagem em alta temperatura na presença de catalisador, formando uma reação similar a:
CH4 + 𝑂2 − 𝐶𝑂2 + 4𝐻2
Oxidação Parcial de Hidrocarbonetos
Oxidação parcial de um fluxo rico em hidrogênio, como gás natural, carvão, coque, biomassa. Utiliza oxigênio cara de vapor a reação típica pode ser:
2CH4+O2-2CO2+4H2
Pela reação, observe-se ser necessário o dobro da massa de hidrocarbonetos para obter um mesmo volume de hidrogênio
2.1 ELETRÓLISE
Utiliza dois eletrodos submetidos a corrente contínua para dissociar as moléculas da água em seus componentes básicos: hidrogênio e oxigênio. É o projeto mais adequado ambientalmente, gera hidrogênio porém em alto custo.
A Geração de hidrogênio, segundo o primeiro processo,é composta basicamente de três maneiras:o pré tratamento,a reforma(geração de hidrogênio e a absorção de CO2).
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