A economia do hidrogênio 

Os sectores da energia nos Estados Unidos e em Europa estão no limite de mudança imensa. As tecnologias novas estão sendo desenvolvidas e as oportunidades para idéias empreendedoras e aproximações inovativas estão amadurecendo numa altura em que custosas, infra-estrutura de envelhecimento da energia estão na necessidade de melhoria.

O mundo existe atualmente em uma economia do carbono. 80% da energia preliminar que conduz o mundo é derivado dos combustíveis fósseis do hidrocarboneto; oleie 35%, carvão 24% e o gás natural 21% e 11% é contribuído por energias renováveis, quase toda a biomassa renovável. Nos últimos dois séculos o volume de consumo do carbono aumentou exponencial com a industrialização do ’ s do mundo.

A economia do carbono deu grandes benefícios econômicos à humanidade mas é sujeita a duas limitações. Embora as reservas novas dos hidrocarbonetos e as tecnologias novas para os explorar estejam sendo descobertas todo o tempo, estes recursos não são ilimitados. Em segundo lugar, os combustíveis fósseis emitem-se gás de estufa e outros poluentes quando são queimados e estas emissões alcangaram proporções perigosas. As alternativas à economia do carbono são praticáveis embora o uso largo da escala seja certos anos no futuro. Uma economia do hidrogênio é uma tal opção, em que o sistema sustentável do abastecimento de energia do futuro caracteriza a eletricidade e o hidrogênio como os portadores de energia dominantes. O hidrogênio será produzido de uma base diversa de mantimentos da energia preliminar, ou da água usando a eletricidade renovável no processo. O uso da energia de hidrogênio reduziria a dependência no petróleo e na poluição e as emissões de gases de efeito estufa causadas por carbonos.

O desenvolvimento da economia do hidrogênio avançará em duas partes dianteiras. O desenvolvimento de uma outra tecnologia, a célula combustível, é essencial à exploração do hidrogênio; os dois são ligados. É importante compreender que o hidrogênio não é uma fonte de energia preliminar como o carvão e o gás; é um portador de energia, como a eletricidade. O hidrogênio pode ser convertido à energia através dos métodos tradicionais da combustão e com os processos eletroquímicos em células combustíveis. Será produzido inicialmente usando os sistemas de energia existentes baseados em fontes de energia e em portadores preliminares convencionais diferentes. Nas fontes de energia renováveis a longo prazo podia tornar-se a fonte a mais importante para a produção de hidrogênio.

As células combustíveis utilizam a energia química do hidrogênio para produzir a eletricidade e a energia térmica. Uma célula combustível é um silêncio, fonte de energia limpa. A água é o único subproduto que se emite se usa o hidrogênio diretamente. As células combustíveis são similares às baterias que estão compor dos elétrodos positivos e negativos com um eletrólito ou uma membrana. A diferença entre células combustíveis e baterias é que a energia não está recarregada e não está armazenada em células combustíveis enquanto está nas baterias. As células combustíveis recebem sua energia do hidrogênio ou do combustível similar que lhes é fornecido. Nenhuma carga é desse modo necessária.

As células combustíveis são usadas já em uma grande variedade de produtos, variando das células combustíveis muito pequenas em dispositivos portáteis tais como telefones e portáteis móveis, aplicações móveis como carros, veículos de entrega, barramentos e navios, para aquecer-se e geradores de potência em aplicações estacionárias no setor doméstico e industrial. As células combustíveis são classific habitualmente nas três categorias; estacionário, portable e móbil ou transporte. Dentro destes três agrupamentos totais há umas subcategorias.

Embora haja muitos fatores positivos no conceito de uma economia do hidrogênio, há uns argumentos de encontro a ela. Os benefícios potenciais incluem eficiências elevadas, produção de electricidade descentralizada, segurança da fonte, emissões reduzidas, operação de confiança e silenciosa, economias de energia, usos do múltiplo e oportunidades para híbrido. No parte negativa há uns desafios tecnologicos enormes e o investimento maciço é necessário criar a capacidade e a infra-estrutura para a produção e a entrega do hidrogênio. Os benefícios ambientais são somente tão bons quanto as fontes e os processos de produção, e finalmente há umas tecnologias do competidor.

As tecnologias novas incluem a electrificação da grande escala conjuntamente com veículos e baterias híbridos de encaixe do Li-íon no transporte. Nas aplicações estacionárias introduza no mercado, presente distribuído da geração de eletricidade ou da produção combinada uma alternativa ao hidrogênio. Outros concorrentes significativos são um nível novo de tecnologias da produção de electricidade, tais como grande, carvão aumentado da eficiência e as centrais energéticas gas-fired, usando possivelmente a gasificação subterrânea de carvão (UCG) com captação do CO2 e o armazenamento (CCS), as tecnologias que renováveis do fornecimento de electricidade que são já difundidas no mercado (vento e picovolt solar) ou agora sendo comercializado (oceano e energia maré), e tecnologias novas da energia nuclear. Ao mesmo tempo, as tecnologias novas tais como micro-turbinas e motores de Stirling estão sendo introduzidas em aplicações do calor e da potência combinados. Todas estas tecnologias estão no encanamento e não serão canceladas simplesmente pelo hidrogênio.

Virtualmente todos os países do OECD tratam a pesquisa no hidrogênio e nas células combustíveis como um importante e na maioria dos casos um cada vez mais importante, o elemento de sua política de interesse público total e as atividades do planeamento de programa.

Uma característica importante do hidrogênio e a pesquisa e o desenvolvimento da célula combustível é a participação e o comprometimento excepcionalmente fortes da indústria e também os governos. O governo federal dos E.U. propor gastar $2.7 bilhões durante os próximos cinco anos no hidrogênio e a pesquisa e o desenvolvimento da célula combustível, e tecnologias automotrizes avançadas. O governo do japonês planeia gastar sobre $380 milhões um o ano na pesquisa, no desenvolvimento e na comercialização da célula combustível. O programa-quadro do FP- - é o instrumento principal do ’ s da UE para o financiamento da pesquisa em Europa e foi adotado primeiramente em 1984, cada um que dura por um período de cinco anos. O FP 7 tem um orçamento total do € excedente 50 bilhões e algum € 275 milhões é assinalado para o hidrogênio e as células combustíveis, além do que despesas nacionais. Não se pode tomar como uma conclusão abandonada que uma economia exclusiva do hidrogênio emergerá.

O hidrogênio está vindo mas pode consistir em um híbrido de aplicações do hidrogênio de lado a lado com energia fóssil convencional dos combustíveis, a nuclear e a renovável. A evolução final é até agora no futuro e as águas são tão desconhecidas que muitas variações são possíveis. Islândia, embora pequena, tem uma proporção elevada de energia renovável, principalmente geothermal e é interessante porque o governo determinou que o país deve ser o primeiro com uma economia do hidrogênio.

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