A produção de hidrogénio na pirólise envolve principalmente a decomposição térmica da biomassa ou do metano na ausência de oxigénio para gerar gás hidrogénio.
Este processo é crucial para a produção de energia sustentável, uma vez que pode utilizar recursos renováveis como a biomassa ou reduzir a pegada de carbono ao utilizar metano.
Explicação das 5 etapas principais
1. Pirólise de biomassa
Na pirólise da biomassa, materiais como o bagaço de cana-de-açúcar, a palha de trigo e a casca de arroz são aquecidos na ausência de oxigénio.
Este processo decompõe a biomassa em gases voláteis e produtos líquidos.
Os componentes voláteis incluem o hidrogénio, que é depois processado.
Por exemplo, foi estudado um processo em duas fases que envolve a pirólise seguida de reforma a vapor, em que a última fase aumenta o rendimento do hidrogénio utilizando catalisadores como a Ni-dolomite a 10% em peso.
2. Pirólise do metano
A pirólise do metano envolve a decomposição térmica do metano (CH₄), o principal componente do gás natural.
Neste processo, a energia térmica é aplicada para quebrar a ligação química entre o carbono e o hidrogénio, produzindo gás hidrogénio e carbono sólido.
Ao contrário de outros métodos que produzem CO₂, a pirólise do metano não produz emissões de CO₂, o que a torna um método mais limpo para a produção de hidrogénio.
O subproduto de carbono sólido pode ser utilizado em várias indústrias, como aditivos de aço, enchimentos para pneus de automóveis e melhoradores de solo, aumentando a sustentabilidade do processo.
3. Etapas adicionais para a purificação do hidrogénio
Independentemente da fonte (biomassa ou metano), o processo de pirólise requer frequentemente etapas adicionais para purificar o hidrogénio.
Isto envolve tipicamente uma reação de mudança em que o monóxido de carbono (CO) reage com o vapor para formar dióxido de carbono (CO₂) e mais hidrogénio (H₂).
O hidrogénio é então separado e purificado para obter hidrogénio de alta pureza adequado para várias aplicações.
4. Sustentabilidade e energia limpa
A pirólise é um método promissor para a produção de hidrogénio a partir da biomassa e do metano, oferecendo uma abordagem sustentável e relativamente limpa para a produção de hidrogénio.
Este é um componente crítico na transição para um sistema energético mais sustentável.
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