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title: Hidrogénio
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author:
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- Diogo Ralha - 2021220818
6
- Raquel Bento - 2021222330
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date: 2024-02-28
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tags: #utilidades
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# Hidrogénio
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14
- **Autor**:
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- Diogo Ralha - 2021220818
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- Raquel Bento - 2021222330
17
- **Data**: 2024-02-28
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20
## Introdução
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22
A descoberta do hidrogénio remonta ao século XVI, embora só no século
23
XVIII tenha sido identificado como um elemento distinto. Ao longo dos
24
séculos, vários alquimistas e cientistas observaram a formação de um gás
25
inflamável durante reações químicas, mas sem compreenderem a sua
26
verdadeira natureza.
27
28
No século XVI, o alquimista e médico suíço Paracelso notou que, ao
29
dissolver metais em ácidos, se libertava um gás. No entanto, sem o
30
conhecimento necessário para interpretar esse fenómeno, não percebeu que
31
se tratava de uma substância única. Mais tarde, no século XVII, o
32
químico britânico Robert Boyle também documentou a libertação de um gás
33
durante reações entre ácidos e metais, mas, tal como Paracelso, não o
34
identificou como um elemento distinto.
35
36
Foi apenas em 1766 que o cientista britânico Henry Cavendish realizou
37
experiências sistemáticas que permitiram uma melhor compreensão deste
38
gás. Ao reagir diferentes metais com ácidos, recolheu o gás libertado e
39
verificou que era significativamente mais leve do que o ar. Além disso,
40
ao queimá-lo, observou que produzia água. Com base nestas
41
características, designou-o como "ar inflamável", sendo o primeiro a
42
reconhecer que se tratava de uma substância pura e não de um composto.
43
No entanto, Cavendish não conseguiu determinar completamente a sua
44
composição química.
45
46
A identificação definitiva do hidrogénio como elemento foi feita pelo
47
químico francês Antoine Lavoisier, em 1783. Foi ele quem lhe deu o nome
48
"hidrogénio", derivado dos termos gregos "hydro" (água) e "genes"
49
(gerador), uma vez que demonstrou que a combustão do hidrogénio
50
resultava na formação de água. <sup>\[1\]\ \[2\]\ \[3\]</sup>
51
52
A descoberta do hidrogénio representou um marco na química, contribuindo
53
para o avanço da estequiometria, da teoria dos gases e da compreensão
54
das reações químicas. Para além do seu impacto na ciência fundamental, o
55
hidrogénio revelou-se essencial para diversas aplicações industriais e
56
energéticas ao longo dos séculos. <sup>\[4\]</sup>
57
58
Atualmente, com o aumento da preocupação ambiental e a necessidade de
59
transição energética, o hidrogénio tem ganho destaque como uma
60
alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Quando obtido a partir
61
de fontes renováveis, o hidrogénio apresenta um elevado potencial para
62
reduzir as emissões de carbono. A sua viabilidade deve-se, em grande
63
parte, ao seu elevado rendimento energético, fornecendo cerca de 122
64
kJ/g, o que equivale a aproximadamente 2,75 vezes mais energia do que
65
qualquer combustível fóssil convencional. <sup>\[5\]</sup>
66
67
Com o avanço das tecnologias de produção, armazenamento e utilização, o
68
hidrogénio poderá desempenhar um papel crucial no futuro energético,
69
promovendo um sistema mais sustentável e eficiente.
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**Figura 1**-Principais aplicações e formas de produção do hidrogénio
75
<sup>\[6\]</sup>
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## O que é o hidrogénio?
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82
83
O hidrogénio (H), primeiro elemento da tabela periódica, é o mais
84
simples e abundante no universo. Na sua forma mais comum, é composto por
85
apenas um protão e um eletrão. No entanto, não ocorre naturalmente na
86
sua forma molecular (H₂) em grandes quantidades, estando presente em
87
compostos como a água e hidrocarbonetos. <sup>\[7\]\ \[8\]\ \[9\]</sup>
88
89
Entre as suas principais características, destacam-se:
90
91
- Leveza e baixa densidade: Gás mais leve do que a ar (cerca de 14
92
vezes), dissipando-se rapidamente na atmosfera.
93
94
- Estado físico e reatividade: Em condições normais, é um gás incolor,
95
inodoro e insípido, altamente reativo e combustível. A sua molécula
96
(H₂) é constituída por dois átomos de hidrogénio ligados por uma
97
ligação covalente forte, conferindo-lhe uma certa estabilidade.
98
99
- Elevada energia específica: Possui um dos mais altos valores de
100
energia específica, sendo promissor para a transição energética.
101
102
- Solubilidade e armazenamento: Baixa solubilidade em água e
103
diferentes métodos de armazenamento, como compressão e liquefação.
104
105
Como é possível se visualizar na tabela 1, do ponto de vista
106
termodinâmico, a forma atómica do hidrogénio apresenta entalpia e
107
energia livre de Gibbs muito elevadas, enquanto a forma molecular (H₂) é
108
mais estável e viável para armazenamento energético. Através da tabela
109
2, verifica-se que as propriedades físicas incluem baixa temperatura de
110
fusão e ebulição, elevada condutividade térmica e viscosidade reduzida,
111
tornando-o adequado para aplicações energéticas.
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114
**Tabela 1**- Propriedades termodinâmicas do hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
115
116
<table>
117
<colgroup>
118
<col style="width: 19%" />
119
<col style="width: 20%" />
120
<col style="width: 20%" />
121
<col style="width: 20%" />
122
<col style="width: 20%" />
123
</colgroup>
124
<thead>
125
<tr class="header">
126
<th><strong>Estado</strong></th>
127
<th><p><strong>ΔH</strong></p>
128
<p><strong>(kJ/mol)</strong></p></th>
129
<th><p><strong>ΔG</strong></p>
130
<p><strong>(kJ/mol)</strong></p></th>
131
<th><p><strong>S</strong></p>
132
<p><strong>(J/Kmol)</strong></p></th>
133
<th><p><strong>Cp</strong></p>
134
<p><strong>(J/Kmol)</strong></p></th>
135
</tr>
136
</thead>
137
<tbody>
138
<tr class="odd">
139
<td>H gasoso</td>
140
<td>218,0</td>
141
<td>203,3</td>
142
<td>114,7</td>
143
<td>20,8</td>
144
</tr>
145
<tr class="even">
146
<td>H2</td>
147
<td>0</td>
148
<td>0</td>
149
<td>130,7</td>
150
<td>28,8</td>
151
</tr>
152
</tbody>
153
</table>
154
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155
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156
**Tabela 2**- Propriedades físicas do hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
157
158
<table>
159
<colgroup>
160
<col style="width: 50%" />
161
<col style="width: 50%" />
162
</colgroup>
163
<thead>
164
<tr class="header">
165
<th><strong>Parâmetro</strong></th>
166
<th><strong>Valor</strong></th>
167
</tr>
168
</thead>
169
<tbody>
170
<tr class="odd">
171
<td>Massa molar</td>
172
<td>2, 016 g/mol</td>
173
</tr>
174
<tr class="even">
175
<td>Ponto de fusão</td>
176
<td>13,8 K</td>
177
</tr>
178
<tr class="odd">
179
<td>Ponto de ebulição</td>
180
<td>20,3 K</td>
181
</tr>
182
<tr class="even">
183
<td>Densidade do líquido a 24,2 K</td>
184
<td>0,071 g/cm3</td>
185
</tr>
186
<tr class="odd">
187
<td>Densidade do sólido a 24,2K</td>
188
<td>0,076 g/cm3</td>
189
</tr>
190
<tr class="even">
191
<td>Condutividade térmica a 25 ºC</td>
192
<td>0,1805 W/mK</td>
193
</tr>
194
<tr class="odd">
195
<td>Capacidade calorifica a 25 ºC</td>
196
<td>28,83 J/molK</td>
197
</tr>
198
<tr class="even">
199
<td>Calor de combustão a 25 ºC e 1 atm</td>
200
<td>-285,829 kJ/mol</td>
201
</tr>
202
<tr class="odd">
203
<td>Temperatura de autoignição</td>
204
<td>858 K</td>
205
</tr>
206
<tr class="even">
207
<td>Inflamabilidade no ar</td>
208
<td>4-74%</td>
209
</tr>
210
</tbody>
211
</table>
212
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213
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214
Como é possível observar-se na figura 1, o hidrogénio pode existir em
215
vários estados dependendo da pressão e da temperatura. Pode ser
216
armazenado como gás comprimido, líquido ou em compostos químicos. Os
217
tanques de alta pressão atingem 70 MPa, enquanto os criogénicos operam a
218
temperaturas muito baixas. Como combustível, tem uma relação
219
energia/massa três vezes superior à gasolina, com elevada temperatura de
220
ignição e chama mais quente.
221
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![](./image2.png)
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225
**Figura 2**-Diagrama de fases do hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
226
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228
A sua utilização exige estratégias rigorosas de segurança devido aos
229
amplos limites de inflamabilidade e ao risco de ignição súbita. No
230
entanto, a rápida dispersão no ar reduz a probabilidade de explosões em
231
espaços abertos, tornando-o uma alternativa energética viável para um
232
futuro sustentável.
233
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234
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237
## Os tipos de hidrogénio
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238
239
O hidrogénio tem vindo a afirmar-se como uma alternativa viável, com
240
capacidade para transformar vários setores industriais. A sua grande
241
vantagem reside na versatilidade e no facto de, quando utilizado como
242
fonte de energia, emitir exclusivamente vapor de água, tornando-se,
243
assim, um elemento essencial na transição para um modelo económico mais
244
sustentável. Contudo, a natureza do hidrogénio pode diferir
245
substancialmente, dependendo da origem da energia empregue na sua
246
produção e do respetivo impacto ambiental.
247
248
Atualmente, como é possível visualizar na tabela 3, são identificados
249
dez tipos principais de hidrogénio: verde, azul, castanho, cinzento,
250
rosa, roxo, turquesa, branco, vermelho e amarelo.
251
<sup>\[10\]\ \[11\]\ \[12\]\ \[13\]</sup>
252
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253
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254
**Tabela 3**-Tipos de hidrogénio e os seus processos de obtenção
255
<sup>\[6\]\ \[10\]\ \[11\]\ \[12\]\ \[13\]\ \[14\]</sup>
256
257
<table>
258
<colgroup>
259
<col style="width: 18%" />
260
<col style="width: 36%" />
261
<col style="width: 44%" />
262
</colgroup>
263
<thead>
264
<tr class="header">
265
<th><strong>Tipo de Hidrogénio</strong></th>
266
<th><strong>Processo de obtenção</strong></th>
267
<th><strong>Demonstração do processo de obtenção</strong></th>
268
</tr>
269
</thead>
270
<tbody>
271
<tr class="odd">
272
<td>Hidrogénio Verde</td>
273
<td>É amplamente reconhecido como a opção mais ecológica, uma vez que é
274
gerado por eletrólise da água, utilizando energia proveniente de fontes
275
renováveis, como a solar e a eólica. Este processo não gera emissões de
276
carbono e faz uso de um recurso natural abundante. No entanto, enfrenta
277
desafios como o alto custo de produção e a necessidade de infraestrutura
278
específica.</td>
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279
<<img src="imagem3.jpg" width="100">
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280
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281
</tr>
282
<tr class="even">
283
<td>Hidrogénio Azul</td>
284
<td>A sua produção assenta na reforma do metano, um composto de origem
285
fóssil, mas diferencia-se pela utilização de tecnologias de captura e
286
armazenamento de carbono (CCS), que permitem uma redução significativa
287
das emissões poluentes. Embora não seja tão ecológico como o hidrogénio
288
verde e a captura de carbono ainda não seja totalmente eficiente
289
(podendo ocorrer fugas de CO<sub>2</sub>), este desempenha um papel
290
importante no processo de descarbonização do setor energético.</td>
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291
![](./image4.png)
292
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293
</tr>
294
<tr class="odd">
295
<td>Hidrogénio Castanho</td>
296
<td>Resulta da transformação de combustíveis fósseis (gaseificação),
297
como o carvão, sem qualquer mecanismo de retenção de carbono. O seu nome
298
deriva precisamente da elevada carga poluente (CO<sub>2</sub> e gases
299
nocivos) associada ao seu processo de produção.</td>
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300
![](./image5.png)
301
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302
</tr>
303
<tr class="even">
304
<td>Hidrogénio Cinzento</td>
305
<td>É gerado através do método de reforma de metano a vapor (SMR), um
306
dos mais comuns na indústria do hidrogénio e, também, mais económico.
307
Embora a sua pegada ambiental seja inferior à do hidrogénio castanho,
308
continua a gerar emissões significativas de carbono.</td>
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309
![](./image6.png)
310
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Added attachment(s): Hidrogenio.md.
311
</tr>
312
<tr class="odd">
313
<td>Hidrogénio Rosa</td>
314
<td>Tem origem na eletrólise alimentada por energia nuclear. Além disso,
315
o calor residual das centrais nucleares pode ser aproveitado para
316
otimizar a eficiência do processo. Como não envolve a emissão de gases
317
com efeito de estufa, é considerado uma alternativa sustentável.</td>
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318
<td rowspan="3"><img src=[image7.png](./image7.png)
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Added attachment(s): Hidrogenio.md.
319
style="width:3.01689in;height:0.87626in" /></td>
320
</tr>
321
<tr class="even">
322
<td>Hidrogénio Roxo</td>
323
<td>É gerado através de eletrólise quimiotérmica, que combina
324
eletricidade e calor proveniente da energia nuclear. Este processo
325
aumenta a eficiência de eletrólise, reduzindo o consumo elétrico
326
necessário para a separação das moléculas de água. No entanto, a
327
utilização de calor a temperaturas elevadas exige tecnologias avançadas,
328
além de levantar desafios na gestão dos resíduos nucleares.</td>
329
</tr>
330
<tr class="odd">
331
<td>Hidrogénio Vermelho</td>
332
<td>É produzido por meio de eletrólise de alta temperatura, utilizando o
333
calor de reatores nucleares de alta temperatura (HTGRs). Este método é
334
considerado o mais eficiente em comparação com o hidrogénio rosa e o
335
hidrogénio roxo, uma vez que reduz significativamente o consumo de
336
eletricidade, tornando o processo mais económico a longo prazo. No
337
entanto, a necessidade de reatores especializados e tecnologia avançada
338
resulta em custos elevados e desafios tecnológicos na sua
339
implementação.</td>
340
</tr>
341
<tr class="even">
342
<td>Hidrogénio Turquesa</td>
343
<td>É produzido por pirólise do gás natural e tem como subproduto o
344
negro de fumo, uma forma sólida do carbono. Deste modo, não há emissão
345
direta de <a href="https://www.ecycle.com.br/co2/">dióxido de
346
carbono</a> na <a href="https://www.ecycle.com.br/co2/">atmosfera</a>.
347
Porém, ainda é uma tecnologia emergente que requer um elevado consumo
348
energético.</td>
349
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image8.png"
350
style="width:2.64124in;height:0.7979in" /></td>
351
</tr>
352
<tr class="odd">
353
<td>Hidrogénio Branco</td>
354
<td>É uma forma natural de hidrogénio encontrado de forma espontânea em
355
depósitos subterrâneos, podendo ser explorados através da perfuração de
356
poços. A sua formação resulta de processos naturais, como a
357
desgaseificação da crosta e do manto terrestre, reações químicas entre
358
rochas e a interação com água e minerais, tornando-o numa potencial
359
fonte sustentável de hidrogénio. No entanto, a sua disponibilidade é
360
muito limitada.</td>
361
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image9.png"
362
style="width:3.17143in;height:1.76808in" /></td>
363
</tr>
364
<tr class="even">
365
<td>Hidrogénio Amarelo</td>
366
<td>É obtido através da fotoeletrólise com energia solar. É um processo
367
limpo, pois depende de uma fonte renovável de energia e não ocorrem
368
emissões de CO<sub>2</sub>. Ainda assim, é um processo cujo preço é
369
bastante elevado.</td>
370
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image10.png"
371
style="width:3.16585in;height:0.97537in" /></td>
372
</tr>
373
</tbody>
374
</table>
375
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376
377
378
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379
## Processos de obtenção de hidrogénio
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Added attachment(s): Hidrogenio.md.
380
381
Os processos de produção de hidrogénio podem ser divididos entre duas
382
grandes categorias: fontes fósseis (métodos baseados em combustíveis
383
fósseis amplamente utilizados, mas com emissões significativas de
384
dióxidos de carbono) e fontes renováveis (métodos renováveis
385
sustentáveis, mas com desafios técnicos e económicos).
386
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387
388
![](./image11.png)
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389
390
**Figura 3**- Processos de produção de hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
391
392
No caso das fontes fósseis, existem duas formas de obtenção de
393
hidrogénio: a Reforma de Hidrocarbonetos que consiste na extração de
394
hidrogénio de combustíveis fósseis, como o gás natural e que se divide
395
em Reforma a Vapor de Metano (SMR), Oxidação Parcial (POX), Reforma
396
Autotérmica (ATR); e a Pirólise de Hidrocarbonetos. <sup>\[6\]</sup>
397
398
**Tabela 4**-Processos de obtenção de hidrogénio a partir de fontes
399
fósseis <sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
400
401
<table>
402
<colgroup>
403
<col style="width: 12%" />
404
<col style="width: 30%" />
405
<col style="width: 57%" />
406
</colgroup>
407
<thead>
408
<tr class="header">
409
<th><strong>Processo</strong></th>
410
<th><strong>Descrição do Processo</strong></th>
411
<th><strong>Diagrama do Processo</strong></th>
412
</tr>
413
</thead>
414
<tbody>
415
<tr class="odd">
416
<td>Reforma a Vapor (SMR)</td>
417
<td><p>O metano reage com vapor de água a altas temperaturas para
418
produzir gás de síntese (mistura composta por hidrogénio e monóxido de
419
carbono).</p>
420
<p><u>Reações:</u></p>
421
<p>Reforma do metano:</p>
422
<p>CH<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O<span class="math inline">↔︎</span>CO +
423
3H<sub>2</sub></p>
424
<p>Water-Gas Shift reaction (WGS):</p>
425
<p>CO + H<sub>2</sub>O<span class="math inline">↔︎</span>CO<sub>2</sub> +
426
H<sub>2</sub></p>
427
<p>É um processo eficiente e amplamente utilizado na indústria. No
428
entanto, gera emissões de dióxido de carbono e requer altas
429
temperaturas.</p></td>
430
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image12.png"
431
style="width:4.03075in;height:1.40015in"
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
432
</td>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
433
</tr>
434
<tr class="even">
435
<td>Oxidação Parcial (POX)</td>
436
<td><p>O hidrocarboneto é parcialmente oxidado para produzir gás de
437
síntese.</p>
438
<p><u>Reações:</u></p>
439
<p>CH<sub>4</sub> + 1/2O<sub>2</sub> <span class="math inline">↔︎</span>
440
CO + 2 H<sub>2</sub></p>
441
<p>CH<sub>4</sub> + 2O<sub>2</sub><span class="math inline">↔︎</span>
442
CO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>O</p>
443
<p>Este processo é rápido e adequado para hidrocarbonetos pesados. Ainda
444
assim produz menos hidrogénio que a reforma a vapor e gera dióxido de
445
carbono.</p></td>
446
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image13.png"
447
style="width:4.18588in;height:1.1966in"
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
448
</td>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
449
</tr>
450
<tr class="odd">
451
<td>Reforma Autotérmica (ATR)</td>
452
<td><p>É a combinação da Reforma a Vapor e Oxidação Parcial, sendo
453
utilizado calor gerado internamente ao processo.</p>
454
<p><u>Reação:</u></p>
455
<p>4CH<sub>4</sub> + O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O<span
456
class="math inline">↔︎</span> 4CO + 10H<sub>2</sub></p>
457
<p>Apresenta maior eficiência energética do que a reforma a vapor
458
isolada, mas é um processo mais complexo e necessita de controlo preciso
459
das reações envolventes.</p></td>
460
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image14.png"
461
style="width:4.15457in;height:1.27168in"
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
462
</td>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
463
</tr>
464
<tr class="even">
465
<td>Pirólise</td>
466
<td><p>Corresponde à decomposição térmica dos hidrocarbonetos em
467
hidrogénio e carbono sólido, sem emissões diretas de dióxido de
468
carbono.</p>
469
<p><u>Reação:</u></p>
470
<p>CH<sub>4</sub> <span class="math inline">→</span> C +
471
2H<sub>2</sub></p>
472
<p>Este processo promove a redução de emissões de gases de efeito de
473
estufa (GEE), mas necessita de tecnologias que se encontram em
474
desenvolvimento e ainda de altas temperaturas de operação.</p></td>
475
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image15.png"
476
style="width:3.7562in;height:1.69198in"
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
477
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
478
</tr>
479
</tbody>
480
</table>
481
4e30bd Raquel Alves 2025-03-07 09:59:10
482
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
483
Através de fontes renováveis, é possível optar-se por processos com
484
biomassa (métodos que utilizam matéria orgânica como fonte de
485
hidrogénio) ou pela separação da água (*Water Splitting*), ou seja,
486
métodos que envolvem a quebra de moléculas de água para extrair
487
hidrogénio.
488
489
Os Processos com Biomassa podem dividir-se em métodos biológicos, isto
490
é, processos naturais com baixo impacto ambiental, mas apresentam uma
491
baixa eficiência e tecnologias em desenvolvimento, e em métodos
492
termoquímicos, ou seja, processos que promovem a redução de resíduos
493
orgânicos e as baixas ou neutras emissões de carbono. No entanto, a sua
494
eficiência é variável consoante o processo e requer grandes quantidades
495
de biomassa.
496
497
Os Processos de Separação de Água podem dividir-se entre a eletrólise, a
498
termólise e a fotólise.
499
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500
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Added attachment(s): Hidrogenio.md.
501
**Tabela 5**-Processos de obtenção de hidrogénio a partir de fontes
502
renováveis <sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
503
504
<table>
505
<colgroup>
506
<col style="width: 33%" />
507
<col style="width: 33%" />
508
<col style="width: 33%" />
509
</colgroup>
510
<thead>
511
<tr class="header">
512
<th colspan="2"><strong>Processos com Biomassa</strong></th>
513
<th rowspan="2"><strong>Processos por separação de água (<em>Water
514
Splitting</em>)</strong></th>
515
</tr>
516
<tr class="odd">
517
<th><strong>Métodos Biológicos</strong></th>
518
<th><strong>Métodos Termoquímicos</strong></th>
519
</tr>
520
</thead>
521
<tbody>
522
<tr class="odd">
523
<td><p><u>Biofotólise</u>: Certas algas e bactérias utilizam a luz para
524
quebrar moléculas de água e formar a molécula de hidrogénio.</p>
525
<p><u><em>Dark-Fermentation</em>:</u> Os microrganismos fermentam
526
substratos orgânicos e produzem hidrogénio.</p>
527
<p><u>Foto-Fermentação:</u> As bactérias fotossintéticas convertem
528
biomassa em hidrogénio.</p></td>
529
<td><p><u>Pirólise:</u> Consiste na decomposição térmica da biomassa
530
para gerar hidrogénio.</p>
531
<p><u>Gaseificação:</u> Conversão da biomassa em gás de síntese a altas
532
temperaturas.</p>
533
<p><u>Combustão:</u> A biomassa é queimada para gerar energia com
534
formação de gases.</p>
535
<p><u>Liquefação:</u> Ocorre a transformação da biomassa em óleo
536
líquido, que pode ser processado para obtenção de hidrogénio.</p></td>
537
<td><p><u>Eletrólise:</u> Utiliza a eletricidade para decompor moléculas
538
de água em hidrogénio e oxigénio. É um processo com zero/baixas emissões
539
de dióxido de carbono, dependendo do tipo de energia utilizada. No
540
entanto é de alto consumo energético e custo elevado.</p>
541
<p><u>Termólise:</u> Ocorre a decomposição térmica as moléculas de água
542
em hidrogénio e oxigénio a temperaturas superiores a 2500ºC.</p>
543
<p>É um processo direto sem necessidade de reagentes, mas</p>
544
<p>requer temperaturas extremamente elevadas e materiais resistentes ao
545
calor.</p>
546
<p><u>Fotólise:</u> Utiliza a energia solar para decompor as moléculas
547
de água hidrogénio e oxigénio. Deste modo, é considerado um processo
548
sustentável e limpo. Contudo as tecnologias ainda se encontram em
549
estágio inicial e eficiência baixa.</p></td>
550
</tr>
551
</tbody>
552
</table>
553
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554
555
366348 Raquel Alves 2025-03-07 09:30:41
556
## Aplicações do Hidrogénio
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
557
558
O hidrogénio é um elemento versátil com diversas aplicações na
559
indústria, energia e transporte. Com o crescente interesse na
560
descarbonização, o hidrogénio tem sido explorado como uma alternativa
561
sustentável para reduzir emissões de dióxido de carbono e melhorar a
562
eficiência energética em vários setores.
563
564
O armazenamento do hidrogénio é um desafio fundamental para a sua
565
aplicação em diversos setores. Cada tipo de aplicação de hidrogénio
566
requer um método de armazenamento diferente, tendo como base certos
567
fatores como a segurança, a viabilidade económica e facilidade de
568
transporte.
569
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570
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
571
**Tabela 6**-Métodos de Armazenamento de hidrogénio
572
<sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
573
574
<table>
575
<colgroup>
576
<col style="width: 16%" />
577
<col style="width: 51%" />
578
<col style="width: 32%" />
579
</colgroup>
580
<thead>
581
<tr class="header">
582
<th rowspan="2"><strong>Estado Gasoso</strong></th>
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
583
<td><p><u>Armazenamento em Alta Pressão (<em>Compressed Hydrogen
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
584
Storage</em>)</u>:</p>
585
<p>O hidrogénio é comprimido a pressões elevadas (350-700 bar) e
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
586
armazenado em cilindros metálicos ou tanques de compósitos.</p></td>
587
<td><u>Motivo:</u> Uso em transporte e abastecimento rápido (usado em
588
veículos - FCEVs).</td>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
589
</tr>
590
<tr class="odd">
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
591
<td><p><u>Armazenamento em Cavidades Geológicas:</u></p>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
592
<p>O hidrogénio é armazenado em reservatórios subterrâneos (por exemplo,
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
593
formações geológicas).</p></td>
594
<td><u>Motivo:</u> Armazenamento em larga escala, ideal para gestão de
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
595
energia renovável (reservatórios estratégicos para redes elétricas
0233a7 Raquel Alves 2025-03-07 09:54:19
596
baseadas em hidrogénio).</td>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
597
</tr>
598
</thead>
599
<tbody>
600
<tr class="odd">
c19a7a Raquel Alves 2025-03-07 09:55:48
601
<th><strong>Estado Líquido</strong></th>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
602
<td><p><em><u>Cryogenic Hydrogen Storage:</u></em></p>
603
<p>O hidrogénio arrefecido a -253ºC e mantido em tanques
604
criogénicos.</p></td>
605
<td><u>Motivo:</u> Essencial para aplicações espaciais e transportes de
606
longo alcance (indústria aeroespacial - combustível para
607
foguetões).</td>
608
</tr>
609
<tr class="even">
c19a7a Raquel Alves 2025-03-07 09:55:48
610
<th rowspan="3"><strong>Armazenamento em Materiais Sólidos</strong></th>
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
611
<td><p><u>Hidretos Metálicos <em>(Metal Hydrites)</em>:</u></p>
612
<p>O hidrogénio reage com metais (por exemplo, magnésio) e forma
613
hidretos reversíveis.</p></td>
614
<td><u>Motivo:</u> Aplicações em sistemas estacionários e militares,
615
devido à sua segurança.</td>
616
</tr>
617
<tr class="odd">
618
<td><p><u>Materiais Adsorventes (MOFs e Carvão ativado):</u></p>
619
<p>O hidrogénio é armazenado em materiais porosos, o que promove o
620
aumento da massa volumétrica.</p></td>
621
<td><u>Motivo:</u> Potencial para armazenamento eficiente a baixas
622
pressões para a pesquisa e desenvolvimento de baterias de
623
hidrogénio.</td>
624
</tr>
625
<tr class="even">
626
<td><p><u><em>Liquid Organic Hydrogen Carries</em> – LOHC:</u></p>
627
<p>O hidrogénio é armazenado em moléculas líquidas orgânicas (por
628
exemplo, tolueno e dibenziltolueno - DBT) que podem ser hidrogenadas e
629
desidrogenadas reversivelmente.</p></td>
630
<td><u>Motivo:</u> Promove a segurança e facilidade de transporte de
631
hidrogénio.</td>
632
</tr>
633
</tbody>
634
</table>
635
4e30bd Raquel Alves 2025-03-07 09:59:10
636
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
637
**Referências bibliográficas:**
638
639
\[1\]-<https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Chemistry_of_the_Main_Group_Elements_(Barron)/02%3A_Hydrogen/2.01%3A_Discovery_of_Hydrogen>
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\[2\]- <https://www.metallurgyfordummies.com/history-of-hydrogen.html>
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(acedido em fevereiro de 2025)
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\[3\]-
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<https://www.mwcog.org/file.aspx?&A=zkpv0NhzZDWLPqP7LLLYTPZMIgxuq1QGhT8%2BMkINPbo%3D>
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(acedido em fevereiro de 2025)
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\[4\]- Tian Q., Yao S., Shao M., Zhang W., Wang H.,
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Origin, discovery, exploration and development status and prospect of global natural
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hydrogen under the background of “carbon neutrality”, China Geology,
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2022 (acedido em fevereiro de 2025)
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\[5\]- Balat, M. (2008). Potential importance of hydrogen as a future
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solution. International Journal of Hydrogen Energy, 4013-4029 (acedido
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\[6\]- Merouani - Hydrogen Production, Storage and Utilization, de
659
Gruyter, 2025 (acedido em fevereiro de 2025)
660
661
\[7\]-.<https://energyeducation.ca/encyclopedia/Molecular_hydrogen>
662
(acedido em fevereiro de 2025)
663
664
\[8\]-<https://periodic-table.rsc.org/element/1/hydrogen> (acedido em
665
fevereiro de 2025)
666
667
\[9\]-<https://www.britannica.com/science/hydrogen> (acedido em
668
fevereiro de 2025)
669
670
\[10\]-<https://energyeducation.ca/encyclopedia/Types_of_hydrogen_fuel>
671
(acedido em fevereiro de 2025)
672
673
\[11\]-<https://stargatehydrogen.com/blog/types-of-hydrogen/> (acedido
674
em fevereiro de 2025)
675
676
\[12\]-<https://www.brunel.net/en/blog/renewable-energy/3-main-types-of-hydrogen>
677
(acedido em fevereiro de 2025)
678
679
\[13\]-<https://hydrogeneurope.eu/in-a-nutshell/> (acedido em fevereiro
680
de 2025)
681
682
\[14\]-<https://www.upscprep.com/types-of-hydrogen-green-purple-pink-yellow-bluw-turquoise-grey-brown-black-upsc-current-affairs/>
683
(acedido em fevereiro de 2025)
684
685
\[15\]- Farinha J. Reformação de metano com vapor de água em reformador
686
de escala laboratorial, Instituto Superior Técnico, 2008
687
<https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395137864141/Mestrado_Jos%E9_Farinha.pdf>
688
(acedido em fevereiro de 2025)