Modelação e simulação de uma fábrica de hidrogénio verde

• Main Author: Brito, António José Mendes de
• Publication Date: 2024
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/26458
• topic: Green hydrogen; Electrolysis of water; Sustainability; Technology; Re-newable energy; Hidrogénio verde,; Eletrolise da água; Sustentabilidade; Tecnologia; Energia Renovável

A produção de hidrogénio é fundamental para a descarbonização da energia, especialmente quando obtida de forma sustentável. Este relatório destaca os avanços nas tecnologias de produção e armazenamento de hidrogénio, sublinhando a importância de tornar esses processos financeiramente viáveis para atrair investimentos e acelerar o progresso tecnológico. Foram descritas e avaliadas as principais tecnologias disponíveis no mercado, permitindo a seleção dos melhores equipamentos com base nas simulações realizadas. Foram analisadas diversas tecnologias, de produção e armazenamento, cada uma com vantagens e desvantagens relacionadas a custos, volumes e velocidades de processo. Identificaram-se lacunas nessas tecnologias e foram sugeridas soluções para mitigá-las. A análise quantitativa revelou que os eletrolisadores com maior potência nominal e baixa potência mínima são mais eficientes, apresentando maior produção e menores perdas devido ao seu baixo consumo energético. Com o conhecimento obtido, foi possível compreender o funcionamento de uma fábrica de hidrogénio verde e estruturar sua implementação de forma eficaz. A análise dos eletrolisadores e seus resultados permitiram uma avaliação quantitativa das tecnologias alcalinas e de troca de protões, essencial para entender o conceito de produção de hidrogénio. A análise económica comparou os custos dos diferentes tipos de eletrolisadores e revelou que os eletrolisadores PEM são significativamente mais caros do que os alcalinos. Apesar dos avanços tecnológicos, os desafios como a redução dos custos dos eletrolisadores PEM são críticos para a viabilidade económica desta tecnologia face à alcalina . O futuro da produção de hidrogénio dependerá de avanços na eficiência, armazenamento e redução de custos para promover uma adoção sustentável desta tecnologia.