Entendendo os Postos de Abastecimento de Hidrogênio: Um Guia Abrangente

O hidrogênio como combustível tornou-se uma alternativa viável à medida que o mundo transita para fontes de energia mais limpas. Este artigo aborda os postos de abastecimento de hidrogênio, os desafios que enfrentam e seus possíveis usos no transporte.

O que é um posto de abastecimento de hidrogênio?

As células de combustível para carros elétricos podem receber hidrogênio em locais específicos chamados postos de abastecimento de hidrogênio (PAH). Embora sejam projetados para lidar com hidrogênio, um gás que exige precauções de segurança específicas e equipamentos especiais, esses postos são esteticamente semelhantes aos postos de gasolina comuns.

Um sistema de produção ou distribuição de hidrogênio, tanques de refrigeração e armazenamento e dispensadores são as três partes principais de um posto de abastecimento de hidrogênio. O hidrogênio pode ser entregue à instalação por meio de tubulações ou caminhões-tanque, ou pode ser produzido no local utilizando reforma de metano com vapor ou eletrólise.

Componentes essenciais de um posto de abastecimento de hidrogênio:

l Equipamentos para fabricação ou transporte de hidrogênio para embarcações

Unidades de compressão para aumentar a pressão de tanques de hidrogênio que armazenam hidrogênio em altíssima pressão.

Dispensadores com bicos especiais FCEV

funções de segurança como detecção de vazamentos e desligamento em emergências

Qual é o maior problema com o hidrogênio como combustível?

Equipamentos para fabricação ou transporte de hidrogênio para recipientes, unidades de compressão para aumentar a pressão de tanques de hidrogênio que armazenam hidrogênio em altíssima pressão.dDispensadores com bicos FCEV especiais possuem funções de segurança como detecção de vazamentos e desligamento em emergências..O custo de produção e a eficiência energética são os principais desafios enfrentados pelo hidrogênio como combustível. Atualmente, a reforma a vapor do metano — que utiliza gás natural e produz emissões de carbono — é usada para produzir a maior parte do hidrogênio. Embora o “hidrogênio verde”, produzido por eletrólise com energia renovável, seja mais limpo, seu custo ainda é muito mais elevado.

Esses são desafios ainda mais importantes: Transporte e Armazenamento: Como o hidrogênio possui uma pequena quantidade de energia por volume, ele só pode ser compactado ou resfriado sob altas pressões atmosféricas, o que acarreta complexidade e custos.

Melhoria das instalações: construir um grande número de postos de abastecimento exige muitos recursos.

Perda de potência: Devido às perdas de energia durante a produção, redução e troca, as células de combustível feitas de hidrogênio têm um desempenho "do poço à roda" inferior ao dos carros elétricos equipados com baterias.

Apesar dessas dificuldades, o apoio governamental e a pesquisa contínua estão impulsionando desenvolvimentos tecnológicos que podem aumentar a viabilidade econômica do hidrogênio.

O hidrogênio é um combustível melhor que a eletricidade?

A escolha entre carros elétricos a bateria (BEVs) e carros movidos a células de combustível de hidrogênio é difícil porque, dependendo da aplicação, cada tipo de tecnologia oferece vantagens específicas.

Os carros elétricos com baterias são mais úteis para o transporte diário e para uso nas cidades, enquanto os carros movidos a hidrogênio funcionam bem para aplicações que exigem longas distâncias e reabastecimento rápido, como ônibus e caminhões.

Quantas estações de abastecimento de hidrogênio existem no mundo?

Mais de 1.000 postos de abastecimento de hidrogênio estavam operacionais em todo o mundo em 2026, e um grande crescimento está planejado para os anos seguintes. Existem diversas áreas específicas onde oposto de abastecimento de hidrogênioérealocado:

Com mais de ficinco centenasCom a crescente presença de estações, a Ásia domina o mercado, principalmente a Coreia do Sul (mais de 100 estações) e o Japão (mais de 160 estações). A Chinamercadoestá crescendo rapidamente porque o governo tem objetivos ambiciosos.

Com quase 100 estações, a Alemanha está à frente da Europa, que possui cerca de duzentas estações. Até 2030, a União Europeia planeja aumentar esse número para milhares de estações.

Mais de 80 estações possuem pontos de venda na América do Norte, principalmente na Califórnia, com algumas outras no Canadá e na região nordeste dos Estados Unidos.

Com projeções indicando que poderá haver mais de 5.000 postos de abastecimento de hidrogênio em todo o mundo até 2030, diversos governos têm apresentado políticas destinadas a fomentar a instalação de postos de abastecimento de hidrogênio.

Por que o hidrogênio é um combustível melhor que a gasolina?

Comparado aos combustíveis tradicionais derivados do petróleo, o hidrogênio apresenta diversas vantagens:

Poluição atmosférica zero: as células de combustível movidas a hidrogênio evitam as emissões nocivas dos escapamentos que alimentam a poluição do ar e o aquecimento global, produzindo apenas vapor de água como efeito colateral.

Demanda por energia verde: Um ciclo de energia limpa pode ser criado através da produção de hidrogênio utilizando fontes naturais como a luz solar e a energia eólica.

Segurança energética: a produção nacional de hidrogênio a partir de diversas fontes diminui a dependência do petróleo estrangeiro.

Maior eficiência: em comparação com veículos movidos a motores a gasolina, os veículos com células de combustível são aproximadamente duas a três vezes mais eficientes.

Operação silenciosa: Graças à eficiência dos carros movidos a hidrogênio, eles reduzem a poluição sonora nas cidades.

Os benefícios ecológicos do hidrogênio o tornam uma opção atraente para substituir o combustível na transição para um transporte mais limpo; no entanto, ainda existem problemas relacionados à fabricação e ao transporte.

Quanto tempo leva para construir um posto de abastecimento de hidrogênio?

O cronograma de construção de um posto de abastecimento de hidrogênio depende muito de diversos fatores, como as dimensões do posto, o local de operação, as normas de licenciamento e se o hidrogênio é fornecido ou produzido no local.

Para estações com menor número de componentes pré-fabricados e projetos simplificados, os cronogramas típicos variam entre seis e doze meses.

Para estações maiores e mais complexas, com instalações de fabricação no local, o prazo é de 12 a 24 meses.

Os seguintes fatores são importantes e afetam o tempo de construção: escolha do local e planejamento.

Aprovações e licenças necessárias

Encontrar e fornecer equipamentos

Construção e instalação

Configurações e avaliações de segurança

A implantação de usinas de energia a hidrogênio agora é mais eficaz graças aos novos avanços em projetos de estações modulares que reduziram os prazos de projeto.

Quanta eletricidade é produzida a partir de 1 kg de hidrogênio?

O desempenho do sistema de célula de combustível depende da quantidade de eletricidade que pode ser gerada usando um quilograma de hidrogênio. Em aplicações do dia a dia:

Um quilograma de hidrogênio pode alimentar um veículo típico movido a célula de combustível por cerca de 60 a 70 milhas.

Um quilograma de hidrogênio possui quase 33,6 kWh de energia.

Um quilograma de hidrogênio pode gerar cerca de 15 a 20 kWh de eletricidade utilizável, levando-se em consideração a confiabilidade da célula de combustível (geralmente entre 40 e 60%).

Para contextualizar, uma residência americana típica consome quase 30 kWh de eletricidade por dia, o que indica que, se a conversão for bem-sucedida, 2 kg de hidrogênio poderiam abastecer uma casa por um dia.

Eficiência de conversão de energia:

Os veículos movidos a células de combustível de hidrogênio geralmente apresentam uma eficiência "do poço à roda" entre 25% e 35%, enquanto os carros elétricos a bateria normalmente têm um desempenho de 70% a 90%. As perdas de energia na produção de hidrogênio, na descompressão, no transporte e na conversão da célula de combustível são as principais causas dessa diferença.