Novo projeto em Chemnitz: Eletrólise sustentável para hidrogénio verde!

Novo projeto em Chemnitz: Eletrólise sustentável para hidrogénio verde!

A Universidade de Tecnologia de Chemnitz faz parte de um projeto conjunto inovador para desenvolver tecnologias para eletrólise de água, denominado “Desenvolvimento de eletrólise de água sem flúor (FFWD)”. Financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa, este projeto reúne vários parceiros importantes, incluindo a Universidade de Freiburg, a Université de Lorraine, a start-up ionysis e o fabricante de eletrolisadores Elogen. O principal objetivo é desenvolver membranas poliméricas ácidas isentas de flúor para eletrolisadores de grande escala, que desempenham um papel fundamental na produção de energia.

Os eletrolisadores atuais são normalmente baseados em Nafion, um material que pertence às substâncias alifáticas poli e perfluoradas (PFAS). Essas substâncias são prejudiciais ao meio ambiente porque são muito estáveis ​​e se acumulam no meio ambiente. Tendo em conta os regulamentos planeados, a necessidade de desenvolver alternativas isentas de flúor torna-se cada vez mais urgente. O professor Dr. Michael Sommer, da Universidade de Tecnologia de Chemnitz, destaca os desafios que surgem com o desenvolvimento de novos materiais com propriedades comparáveis.

Desenvolvimento de membranas inovadoras

O projeto “H2Giga Project Fluorine-Free MEA” visa desenvolver unidades de eletrodo de membrana sem flúor (MEAs) econômicas para eletrólise de água. Os parceiros de cooperação incluem a Fumatech BWT GmbH e a Universidade de Freiburg. A tecnologia baseia-se na utilização de polímeros e o projeto é central para a produção de hidrogénio verde.

Os materiais de membrana comuns consistem em ácidos perfluorossulfônicos, que oferecem alta estabilidade, mas apresentam desvantagens, como alta permeabilidade aos gases e a poluição ambiental associada. Novos materiais de membrana baseados em hidrocarbonetos sem flúor prometem vantagens aqui: Estas incluem, entre outras coisas, maior estabilidade em temperaturas acima de 80 °C, menor permeabilidade a gases e uma produção mais ecologicamente correta e potencialmente mais econômica. O objetivo é desenvolver MEAs poderosos usando tecnologias escaláveis.

Utilização de tecnologias sustentáveis ​​de hidrogénio

A produção de hidrogénio sustentável é uma componente essencial da transição energética. Os processos de eletrólise decompõem a água em hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂) e requerem energia elétrica, preferencialmente de fontes renováveis, para produzir hidrogênio verde. As várias tecnologias de eletrólise incluem eletrólise alcalina, eletrólise PEM, eletrólise de membrana alcalina e eletrólise de alta temperatura.

A eletrólise PEM é particularmente dinâmica e possui alta densidade de corrente e design compacto, mas requer materiais robustos e metais preciosos caros. Para aumentar a eficiência das tecnologias de eletrólise até 2050, o objetivo é alcançar uma melhoria de 12%. A eletrólise por membrana de troca aniônica (AEMEL) é considerada uma tecnologia promissora que oferece menor criticidade de material e oportunidades de escalonamento.

Em resumo, pode-se constatar que os desenvolvimentos no campo dos materiais de membrana isentos de flúor não são apenas mais ecológicos, mas também fundamentais para a transformação para um sistema energético sustentável. Com projetos como o FFWD e o H2Giga, está a ser dado um passo significativo no sentido da produção de hidrogénio eficiente e respeitadora do ambiente. A Alemanha pretende atingir 44 GW de capacidade de eletrólise até 2030, sublinhando a prioridade do desenvolvimento e implementação de abordagens inovadoras para a produção de hidrogénio.