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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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-->
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# Hidrogénio
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14
- **Autor**:
15
- 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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![](./image1.png)
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74
**Figura 1**-Principais aplicações e formas de produção do hidrogénio
75
<sup>\[6\]</sup>
76
77
**
78
**
79
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80
81
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## O que é o hidrogénio?
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83
84
O hidrogénio (H), primeiro elemento da tabela periódica, é o mais
85
simples e abundante no universo. Na sua forma mais comum, é composto por
86
apenas um protão e um eletrão. No entanto, não ocorre naturalmente na
87
sua forma molecular (H₂) em grandes quantidades, estando presente em
88
compostos como a água e hidrocarbonetos. <sup>\[7\]\ \[8\]\ \[9\]</sup>
89
90
Entre as suas principais características, destacam-se:
91
92
- Leveza e baixa densidade: Gás mais leve do que a ar (cerca de 14
93
vezes), dissipando-se rapidamente na atmosfera.
94
95
- Estado físico e reatividade: Em condições normais, é um gás incolor,
96
inodoro e insípido, altamente reativo e combustível. A sua molécula
97
(H₂) é constituída por dois átomos de hidrogénio ligados por uma
98
ligação covalente forte, conferindo-lhe uma certa estabilidade.
99
100
- Elevada energia específica: Possui um dos mais altos valores de
101
energia específica, sendo promissor para a transição energética.
102
103
- Solubilidade e armazenamento: Baixa solubilidade em água e
104
diferentes métodos de armazenamento, como compressão e liquefação.
105
106
Como é possível se visualizar na tabela 1, do ponto de vista
107
termodinâmico, a forma atómica do hidrogénio apresenta entalpia e
108
energia livre de Gibbs muito elevadas, enquanto a forma molecular (H₂) é
109
mais estável e viável para armazenamento energético. Através da tabela
110
2, verifica-se que as propriedades físicas incluem baixa temperatura de
111
fusão e ebulição, elevada condutividade térmica e viscosidade reduzida,
112
tornando-o adequado para aplicações energéticas.
113
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
155
**Tabela 2**- Propriedades físicas do hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
156
157
<table>
158
<colgroup>
159
<col style="width: 50%" />
160
<col style="width: 50%" />
161
</colgroup>
162
<thead>
163
<tr class="header">
164
<th><strong>Parâmetro</strong></th>
165
<th><strong>Valor</strong></th>
166
</tr>
167
</thead>
168
<tbody>
169
<tr class="odd">
170
<td>Massa molar</td>
171
<td>2, 016 g/mol</td>
172
</tr>
173
<tr class="even">
174
<td>Ponto de fusão</td>
175
<td>13,8 K</td>
176
</tr>
177
<tr class="odd">
178
<td>Ponto de ebulição</td>
179
<td>20,3 K</td>
180
</tr>
181
<tr class="even">
182
<td>Densidade do líquido a 24,2 K</td>
183
<td>0,071 g/cm3</td>
184
</tr>
185
<tr class="odd">
186
<td>Densidade do sólido a 24,2K</td>
187
<td>0,076 g/cm3</td>
188
</tr>
189
<tr class="even">
190
<td>Condutividade térmica a 25 ºC</td>
191
<td>0,1805 W/mK</td>
192
</tr>
193
<tr class="odd">
194
<td>Capacidade calorifica a 25 ºC</td>
195
<td>28,83 J/molK</td>
196
</tr>
197
<tr class="even">
198
<td>Calor de combustão a 25 ºC e 1 atm</td>
199
<td>-285,829 kJ/mol</td>
200
</tr>
201
<tr class="odd">
202
<td>Temperatura de autoignição</td>
203
<td>858 K</td>
204
</tr>
205
<tr class="even">
206
<td>Inflamabilidade no ar</td>
207
<td>4-74%</td>
208
</tr>
209
</tbody>
210
</table>
211
212
Como é possível observar-se na figura 1, o hidrogénio pode existir em
213
vários estados dependendo da pressão e da temperatura. Pode ser
214
armazenado como gás comprimido, líquido ou em compostos químicos. Os
215
tanques de alta pressão atingem 70 MPa, enquanto os criogénicos operam a
216
temperaturas muito baixas. Como combustível, tem uma relação
217
energia/massa três vezes superior à gasolina, com elevada temperatura de
218
ignição e chama mais quente.
219
220
<img src="./IIP_Trabalho1/media/image2.png"
221
style="width:4.63199in;height:3.1815in"
222
alt="Uma imagem com texto, diagrama, file, Gráfico Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." />
223
224
**Figura 2**-Diagrama de fases do hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
225
226
A sua utilização exige estratégias rigorosas de segurança devido aos
227
amplos limites de inflamabilidade e ao risco de ignição súbita. No
228
entanto, a rápida dispersão no ar reduz a probabilidade de explosões em
229
espaços abertos, tornando-o uma alternativa energética viável para um
230
futuro sustentável.
231
232
**
233
**
234
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235
## Os tipos de hidrogénio
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236
237
O hidrogénio tem vindo a afirmar-se como uma alternativa viável, com
238
capacidade para transformar vários setores industriais. A sua grande
239
vantagem reside na versatilidade e no facto de, quando utilizado como
240
fonte de energia, emitir exclusivamente vapor de água, tornando-se,
241
assim, um elemento essencial na transição para um modelo económico mais
242
sustentável. Contudo, a natureza do hidrogénio pode diferir
243
substancialmente, dependendo da origem da energia empregue na sua
244
produção e do respetivo impacto ambiental.
245
246
Atualmente, como é possível visualizar na tabela 3, são identificados
247
dez tipos principais de hidrogénio: verde, azul, castanho, cinzento,
248
rosa, roxo, turquesa, branco, vermelho e amarelo.
249
<sup>\[10\]\ \[11\]\ \[12\]\ \[13\]</sup>
250
251
**Tabela 3**-Tipos de hidrogénio e os seus processos de obtenção
252
<sup>\[6\]\ \[10\]\ \[11\]\ \[12\]\ \[13\]\ \[14\]</sup>
253
254
<table>
255
<colgroup>
256
<col style="width: 18%" />
257
<col style="width: 36%" />
258
<col style="width: 44%" />
259
</colgroup>
260
<thead>
261
<tr class="header">
262
<th><strong>Tipo de Hidrogénio</strong></th>
263
<th><strong>Processo de obtenção</strong></th>
264
<th><strong>Demonstração do processo de obtenção</strong></th>
265
</tr>
266
</thead>
267
<tbody>
268
<tr class="odd">
269
<td>Hidrogénio Verde</td>
270
<td>É amplamente reconhecido como a opção mais ecológica, uma vez que é
271
gerado por eletrólise da água, utilizando energia proveniente de fontes
272
renováveis, como a solar e a eólica. Este processo não gera emissões de
273
carbono e faz uso de um recurso natural abundante. No entanto, enfrenta
274
desafios como o alto custo de produção e a necessidade de infraestrutura
275
específica.</td>
276
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image3.png"
277
style="width:3.15995in;height:0.94903in" /></td>
278
</tr>
279
<tr class="even">
280
<td>Hidrogénio Azul</td>
281
<td>A sua produção assenta na reforma do metano, um composto de origem
282
fóssil, mas diferencia-se pela utilização de tecnologias de captura e
283
armazenamento de carbono (CCS), que permitem uma redução significativa
284
das emissões poluentes. Embora não seja tão ecológico como o hidrogénio
285
verde e a captura de carbono ainda não seja totalmente eficiente
286
(podendo ocorrer fugas de CO<sub>2</sub>), este desempenha um papel
287
importante no processo de descarbonização do setor energético.</td>
288
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image4.png"
289
style="width:3.13225in;height:0.81219in" /></td>
290
</tr>
291
<tr class="odd">
292
<td>Hidrogénio Castanho</td>
293
<td>Resulta da transformação de combustíveis fósseis (gaseificação),
294
como o carvão, sem qualquer mecanismo de retenção de carbono. O seu nome
295
deriva precisamente da elevada carga poluente (CO<sub>2</sub> e gases
296
nocivos) associada ao seu processo de produção.</td>
297
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image5.png"
298
style="width:1.62319in;height:1.62071in" /></td>
299
</tr>
300
<tr class="even">
301
<td>Hidrogénio Cinzento</td>
302
<td>É gerado através do método de reforma de metano a vapor (SMR), um
303
dos mais comuns na indústria do hidrogénio e, também, mais económico.
304
Embora a sua pegada ambiental seja inferior à do hidrogénio castanho,
305
continua a gerar emissões significativas de carbono.</td>
306
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image6.png"
307
style="width:2.9109in;height:0.91667in" /></td>
308
</tr>
309
<tr class="odd">
310
<td>Hidrogénio Rosa</td>
311
<td>Tem origem na eletrólise alimentada por energia nuclear. Além disso,
312
o calor residual das centrais nucleares pode ser aproveitado para
313
otimizar a eficiência do processo. Como não envolve a emissão de gases
314
com efeito de estufa, é considerado uma alternativa sustentável.</td>
315
<td rowspan="3"><img src="./IIP_Trabalho1/media/image7.png"
316
style="width:3.01689in;height:0.87626in" /></td>
317
</tr>
318
<tr class="even">
319
<td>Hidrogénio Roxo</td>
320
<td>É gerado através de eletrólise quimiotérmica, que combina
321
eletricidade e calor proveniente da energia nuclear. Este processo
322
aumenta a eficiência de eletrólise, reduzindo o consumo elétrico
323
necessário para a separação das moléculas de água. No entanto, a
324
utilização de calor a temperaturas elevadas exige tecnologias avançadas,
325
além de levantar desafios na gestão dos resíduos nucleares.</td>
326
</tr>
327
<tr class="odd">
328
<td>Hidrogénio Vermelho</td>
329
<td>É produzido por meio de eletrólise de alta temperatura, utilizando o
330
calor de reatores nucleares de alta temperatura (HTGRs). Este método é
331
considerado o mais eficiente em comparação com o hidrogénio rosa e o
332
hidrogénio roxo, uma vez que reduz significativamente o consumo de
333
eletricidade, tornando o processo mais económico a longo prazo. No
334
entanto, a necessidade de reatores especializados e tecnologia avançada
335
resulta em custos elevados e desafios tecnológicos na sua
336
implementação.</td>
337
</tr>
338
<tr class="even">
339
<td>Hidrogénio Turquesa</td>
340
<td>É produzido por pirólise do gás natural e tem como subproduto o
341
negro de fumo, uma forma sólida do carbono. Deste modo, não há emissão
342
direta de <a href="https://www.ecycle.com.br/co2/">dióxido de
343
carbono</a> na <a href="https://www.ecycle.com.br/co2/">atmosfera</a>.
344
Porém, ainda é uma tecnologia emergente que requer um elevado consumo
345
energético.</td>
346
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image8.png"
347
style="width:2.64124in;height:0.7979in" /></td>
348
</tr>
349
<tr class="odd">
350
<td>Hidrogénio Branco</td>
351
<td>É uma forma natural de hidrogénio encontrado de forma espontânea em
352
depósitos subterrâneos, podendo ser explorados através da perfuração de
353
poços. A sua formação resulta de processos naturais, como a
354
desgaseificação da crosta e do manto terrestre, reações químicas entre
355
rochas e a interação com água e minerais, tornando-o numa potencial
356
fonte sustentável de hidrogénio. No entanto, a sua disponibilidade é
357
muito limitada.</td>
358
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image9.png"
359
style="width:3.17143in;height:1.76808in" /></td>
360
</tr>
361
<tr class="even">
362
<td>Hidrogénio Amarelo</td>
363
<td>É obtido através da fotoeletrólise com energia solar. É um processo
364
limpo, pois depende de uma fonte renovável de energia e não ocorrem
365
emissões de CO<sub>2</sub>. Ainda assim, é um processo cujo preço é
366
bastante elevado.</td>
367
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image10.png"
368
style="width:3.16585in;height:0.97537in" /></td>
369
</tr>
370
</tbody>
371
</table>
372
366348 Raquel Alves 2025-03-07 09:30:41
373
## Processos de obtenção de hidrogénio
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374
375
Os processos de produção de hidrogénio podem ser divididos entre duas
376
grandes categorias: fontes fósseis (métodos baseados em combustíveis
377
fósseis amplamente utilizados, mas com emissões significativas de
378
dióxidos de carbono) e fontes renováveis (métodos renováveis
379
sustentáveis, mas com desafios técnicos e económicos).
380
381
> <img src="./IIP_Trabalho1/media/image11.png"
382
> style="width:5.35833in;height:2.33705in"
383
> alt="Uma imagem com texto, diagrama, Esquema, Tipo de letra Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." />
384
385
**Figura 3**- Processos de produção de hidrogénio <sup>\[6\]</sup>
386
387
No caso das fontes fósseis, existem duas formas de obtenção de
388
hidrogénio: a Reforma de Hidrocarbonetos que consiste na extração de
389
hidrogénio de combustíveis fósseis, como o gás natural e que se divide
390
em Reforma a Vapor de Metano (SMR), Oxidação Parcial (POX), Reforma
391
Autotérmica (ATR); e a Pirólise de Hidrocarbonetos. <sup>\[6\]</sup>
392
393
**Tabela 4**-Processos de obtenção de hidrogénio a partir de fontes
394
fósseis <sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
395
396
<table>
397
<colgroup>
398
<col style="width: 12%" />
399
<col style="width: 30%" />
400
<col style="width: 57%" />
401
</colgroup>
402
<thead>
403
<tr class="header">
404
<th><strong>Processo</strong></th>
405
<th><strong>Descrição do Processo</strong></th>
406
<th><strong>Diagrama do Processo</strong></th>
407
</tr>
408
</thead>
409
<tbody>
410
<tr class="odd">
411
<td>Reforma a Vapor (SMR)</td>
412
<td><p>O metano reage com vapor de água a altas temperaturas para
413
produzir gás de síntese (mistura composta por hidrogénio e monóxido de
414
carbono).</p>
415
<p><u>Reações:</u></p>
416
<p>Reforma do metano:</p>
417
<p>CH<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O<span class="math inline">↔︎</span>CO +
418
3H<sub>2</sub></p>
419
<p>Water-Gas Shift reaction (WGS):</p>
420
<p>CO + H<sub>2</sub>O<span class="math inline">↔︎</span>CO<sub>2</sub> +
421
H<sub>2</sub></p>
422
<p>É um processo eficiente e amplamente utilizado na indústria. No
423
entanto, gera emissões de dióxido de carbono e requer altas
424
temperaturas.</p></td>
425
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image12.png"
426
style="width:4.03075in;height:1.40015in"
427
alt="Uma imagem com texto, captura de ecrã, Tipo de letra, file Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." /></td>
428
</tr>
429
<tr class="even">
430
<td>Oxidação Parcial (POX)</td>
431
<td><p>O hidrocarboneto é parcialmente oxidado para produzir gás de
432
síntese.</p>
433
<p><u>Reações:</u></p>
434
<p>CH<sub>4</sub> + 1/2O<sub>2</sub> <span class="math inline">↔︎</span>
435
CO + 2 H<sub>2</sub></p>
436
<p>CH<sub>4</sub> + 2O<sub>2</sub><span class="math inline">↔︎</span>
437
CO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>O</p>
438
<p>Este processo é rápido e adequado para hidrocarbonetos pesados. Ainda
439
assim produz menos hidrogénio que a reforma a vapor e gera dióxido de
440
carbono.</p></td>
441
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image13.png"
442
style="width:4.18588in;height:1.1966in"
443
alt="Uma imagem com texto, captura de ecrã, Tipo de letra, branco Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." /></td>
444
</tr>
445
<tr class="odd">
446
<td>Reforma Autotérmica (ATR)</td>
447
<td><p>É a combinação da Reforma a Vapor e Oxidação Parcial, sendo
448
utilizado calor gerado internamente ao processo.</p>
449
<p><u>Reação:</u></p>
450
<p>4CH<sub>4</sub> + O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O<span
451
class="math inline">↔︎</span> 4CO + 10H<sub>2</sub></p>
452
<p>Apresenta maior eficiência energética do que a reforma a vapor
453
isolada, mas é um processo mais complexo e necessita de controlo preciso
454
das reações envolventes.</p></td>
455
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image14.png"
456
style="width:4.15457in;height:1.27168in"
457
alt="Uma imagem com texto, captura de ecrã, Tipo de letra, file Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." /></td>
458
</tr>
459
<tr class="even">
460
<td>Pirólise</td>
461
<td><p>Corresponde à decomposição térmica dos hidrocarbonetos em
462
hidrogénio e carbono sólido, sem emissões diretas de dióxido de
463
carbono.</p>
464
<p><u>Reação:</u></p>
465
<p>CH<sub>4</sub> <span class="math inline">→</span> C +
466
2H<sub>2</sub></p>
467
<p>Este processo promove a redução de emissões de gases de efeito de
468
estufa (GEE), mas necessita de tecnologias que se encontram em
469
desenvolvimento e ainda de altas temperaturas de operação.</p></td>
470
<td><img src="./IIP_Trabalho1/media/image15.png"
471
style="width:3.7562in;height:1.69198in"
472
alt="Uma imagem com texto, captura de ecrã, Tipo de letra, file Os conteúdos gerados por IA poderão estar incorretos." /></td>
473
</tr>
474
</tbody>
475
</table>
476
477
Através de fontes renováveis, é possível optar-se por processos com
478
biomassa (métodos que utilizam matéria orgânica como fonte de
479
hidrogénio) ou pela separação da água (*Water Splitting*), ou seja,
480
métodos que envolvem a quebra de moléculas de água para extrair
481
hidrogénio.
482
483
Os Processos com Biomassa podem dividir-se em métodos biológicos, isto
484
é, processos naturais com baixo impacto ambiental, mas apresentam uma
485
baixa eficiência e tecnologias em desenvolvimento, e em métodos
486
termoquímicos, ou seja, processos que promovem a redução de resíduos
487
orgânicos e as baixas ou neutras emissões de carbono. No entanto, a sua
488
eficiência é variável consoante o processo e requer grandes quantidades
489
de biomassa.
490
491
Os Processos de Separação de Água podem dividir-se entre a eletrólise, a
492
termólise e a fotólise.
493
494
**Tabela 5**-Processos de obtenção de hidrogénio a partir de fontes
495
renováveis <sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
496
497
<table>
498
<colgroup>
499
<col style="width: 33%" />
500
<col style="width: 33%" />
501
<col style="width: 33%" />
502
</colgroup>
503
<thead>
504
<tr class="header">
505
<th colspan="2"><strong>Processos com Biomassa</strong></th>
506
<th rowspan="2"><strong>Processos por separação de água (<em>Water
507
Splitting</em>)</strong></th>
508
</tr>
509
<tr class="odd">
510
<th><strong>Métodos Biológicos</strong></th>
511
<th><strong>Métodos Termoquímicos</strong></th>
512
</tr>
513
</thead>
514
<tbody>
515
<tr class="odd">
516
<td><p><u>Biofotólise</u>: Certas algas e bactérias utilizam a luz para
517
quebrar moléculas de água e formar a molécula de hidrogénio.</p>
518
<p><u><em>Dark-Fermentation</em>:</u> Os microrganismos fermentam
519
substratos orgânicos e produzem hidrogénio.</p>
520
<p><u>Foto-Fermentação:</u> As bactérias fotossintéticas convertem
521
biomassa em hidrogénio.</p></td>
522
<td><p><u>Pirólise:</u> Consiste na decomposição térmica da biomassa
523
para gerar hidrogénio.</p>
524
<p><u>Gaseificação:</u> Conversão da biomassa em gás de síntese a altas
525
temperaturas.</p>
526
<p><u>Combustão:</u> A biomassa é queimada para gerar energia com
527
formação de gases.</p>
528
<p><u>Liquefação:</u> Ocorre a transformação da biomassa em óleo
529
líquido, que pode ser processado para obtenção de hidrogénio.</p></td>
530
<td><p><u>Eletrólise:</u> Utiliza a eletricidade para decompor moléculas
531
de água em hidrogénio e oxigénio. É um processo com zero/baixas emissões
532
de dióxido de carbono, dependendo do tipo de energia utilizada. No
533
entanto é de alto consumo energético e custo elevado.</p>
534
<p><u>Termólise:</u> Ocorre a decomposição térmica as moléculas de água
535
em hidrogénio e oxigénio a temperaturas superiores a 2500ºC.</p>
536
<p>É um processo direto sem necessidade de reagentes, mas</p>
537
<p>requer temperaturas extremamente elevadas e materiais resistentes ao
538
calor.</p>
539
<p><u>Fotólise:</u> Utiliza a energia solar para decompor as moléculas
540
de água hidrogénio e oxigénio. Deste modo, é considerado um processo
541
sustentável e limpo. Contudo as tecnologias ainda se encontram em
542
estágio inicial e eficiência baixa.</p></td>
543
</tr>
544
</tbody>
545
</table>
546
366348 Raquel Alves 2025-03-07 09:30:41
547
## Aplicações do Hidrogénio
505810 Raquel Alves 2025-03-06 10:21:19
Added attachment(s): Hidrogenio.md.
548
549
O hidrogénio é um elemento versátil com diversas aplicações na
550
indústria, energia e transporte. Com o crescente interesse na
551
descarbonização, o hidrogénio tem sido explorado como uma alternativa
552
sustentável para reduzir emissões de dióxido de carbono e melhorar a
553
eficiência energética em vários setores.
554
555
O armazenamento do hidrogénio é um desafio fundamental para a sua
556
aplicação em diversos setores. Cada tipo de aplicação de hidrogénio
557
requer um método de armazenamento diferente, tendo como base certos
558
fatores como a segurança, a viabilidade económica e facilidade de
559
transporte.
560
561
**Tabela 6**-Métodos de Armazenamento de hidrogénio
562
<sup>\[6\]\ \[15\]</sup>
563
564
<table>
565
<colgroup>
566
<col style="width: 16%" />
567
<col style="width: 51%" />
568
<col style="width: 32%" />
569
</colgroup>
570
<thead>
571
<tr class="header">
572
<th rowspan="2"><strong>Estado Gasoso</strong></th>
573
<th><p><u>Armazenamento em Alta Pressão (<em>Compressed Hydrogen
574
Storage</em>)</u>:</p>
575
<p>O hidrogénio é comprimido a pressões elevadas (350-700 bar) e
576
armazenado em cilindros metálicos ou tanques de compósitos.</p></th>
577
<th><u>Motivo:</u> Uso em transporte e abastecimento rápido (usado em
578
veículos - FCEVs).</th>
579
</tr>
580
<tr class="odd">
581
<th><p><u>Armazenamento em Cavidades Geológicas:</u></p>
582
<p>O hidrogénio é armazenado em reservatórios subterrâneos (por exemplo,
583
formações geológicas).</p></th>
584
<th><u>Motivo:</u> Armazenamento em larga escala, ideal para gestão de
585
energia renovável (reservatórios estratégicos para redes elétricas
586
baseadas em hidrogénio).</th>
587
</tr>
588
</thead>
589
<tbody>
590
<tr class="odd">
591
<td><strong>Estado Líquido</strong></td>
592
<td><p><em><u>Cryogenic Hydrogen Storage:</u></em></p>
593
<p>O hidrogénio arrefecido a -253ºC e mantido em tanques
594
criogénicos.</p></td>
595
<td><u>Motivo:</u> Essencial para aplicações espaciais e transportes de
596
longo alcance (indústria aeroespacial - combustível para
597
foguetões).</td>
598
</tr>
599
<tr class="even">
600
<td rowspan="3"><strong>Armazenamento em Materiais Sólidos</strong></td>
601
<td><p><u>Hidretos Metálicos <em>(Metal Hydrites)</em>:</u></p>
602
<p>O hidrogénio reage com metais (por exemplo, magnésio) e forma
603
hidretos reversíveis.</p></td>
604
<td><u>Motivo:</u> Aplicações em sistemas estacionários e militares,
605
devido à sua segurança.</td>
606
</tr>
607
<tr class="odd">
608
<td><p><u>Materiais Adsorventes (MOFs e Carvão ativado):</u></p>
609
<p>O hidrogénio é armazenado em materiais porosos, o que promove o
610
aumento da massa volumétrica.</p></td>
611
<td><u>Motivo:</u> Potencial para armazenamento eficiente a baixas
612
pressões para a pesquisa e desenvolvimento de baterias de
613
hidrogénio.</td>
614
</tr>
615
<tr class="even">
616
<td><p><u><em>Liquid Organic Hydrogen Carries</em> – LOHC:</u></p>
617
<p>O hidrogénio é armazenado em moléculas líquidas orgânicas (por
618
exemplo, tolueno e dibenziltolueno - DBT) que podem ser hidrogenadas e
619
desidrogenadas reversivelmente.</p></td>
620
<td><u>Motivo:</u> Promove a segurança e facilidade de transporte de
621
hidrogénio.</td>
622
</tr>
623
</tbody>
624
</table>
625
626
**Referências bibliográficas:**
627
628
\[1\]-<https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Chemistry_of_the_Main_Group_Elements_(Barron)/02%3A_Hydrogen/2.01%3A_Discovery_of_Hydrogen>
629
(acedido em fevereiro de 2025)
630
631
\[2\]- <https://www.metallurgyfordummies.com/history-of-hydrogen.html>
632
(acedido em fevereiro de 2025)
633
634
\[3\]-
635
<https://www.mwcog.org/file.aspx?&A=zkpv0NhzZDWLPqP7LLLYTPZMIgxuq1QGhT8%2BMkINPbo%3D>
636
(acedido em fevereiro de 2025)
637
638
\[4\]- Tian Q., Yao S., Shao M., Zhang W., Wang H.,
639
Origin, discovery, exploration and development status and prospect of global natural
640
hydrogen under the background of “carbon neutrality”, China Geology,
641
2022 (acedido em fevereiro de 2025)
642
643
\[5\]- Balat, M. (2008). Potential importance of hydrogen as a future
644
solution. International Journal of Hydrogen Energy, 4013-4029 (acedido
645
em fevereiro de 2025)
646
647
\[6\]- Merouani - Hydrogen Production, Storage and Utilization, de
648
Gruyter, 2025 (acedido em fevereiro de 2025)
649
650
\[7\]-.<https://energyeducation.ca/encyclopedia/Molecular_hydrogen>
651
(acedido em fevereiro de 2025)
652
653
\[8\]-<https://periodic-table.rsc.org/element/1/hydrogen> (acedido em
654
fevereiro de 2025)
655
656
\[9\]-<https://www.britannica.com/science/hydrogen> (acedido em
657
fevereiro de 2025)
658
659
\[10\]-<https://energyeducation.ca/encyclopedia/Types_of_hydrogen_fuel>
660
(acedido em fevereiro de 2025)
661
662
\[11\]-<https://stargatehydrogen.com/blog/types-of-hydrogen/> (acedido
663
em fevereiro de 2025)
664
665
\[12\]-<https://www.brunel.net/en/blog/renewable-energy/3-main-types-of-hydrogen>
666
(acedido em fevereiro de 2025)
667
668
\[13\]-<https://hydrogeneurope.eu/in-a-nutshell/> (acedido em fevereiro
669
de 2025)
670
671
\[14\]-<https://www.upscprep.com/types-of-hydrogen-green-purple-pink-yellow-bluw-turquoise-grey-brown-black-upsc-current-affairs/>
672
(acedido em fevereiro de 2025)
673
674
\[15\]- Farinha J. Reformação de metano com vapor de água em reformador
675
de escala laboratorial, Instituto Superior Técnico, 2008
676
<https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395137864141/Mestrado_Jos%E9_Farinha.pdf>
677
(acedido em fevereiro de 2025)