Como uma fazenda flutuante de hidrogênio aproximou a China da energia renovável limpa

Uma equipe de pesquisadores chineses deu um passo adiante na busca por energia limpa e renovável, convertendo a água do mar em hidrogênio e oxigênio.

O desenvolvimento da plataforma offshore que aproveitou a energia eólica e solar na primeira tentativa bem-sucedida de usar a água do mar sem a necessidade de dessalinização foi liderado pelo pesquisador Xie Heping, da Universidade de Shenzhen, e pela estatal Dongfang Electric Corporation.

A plataforma – apelidada de “Dongfu Number One” – está ancorada nas águas do sudeste da China, na costa da província de Fujian, e é capaz de suportar ondas altas e rajadas de até força 8 na escala de Beaufort.

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“Ele completou com sucesso uma operação contínua de 10 dias durante sua operação inaugural em maio, marcando um início promissor para a perspectiva de produção offshore de hidrogênio alimentada por energia renovável”, informou a agência de notícias estatal Xinhua em 3 de junho.

A plataforma de 63 metros quadrados (678 pés quadrados) combina um sistema de produção de hidrogênio com um sistema estável de fornecimento de energia eólica offshore. Ao combinar os dois componentes, os pesquisadores criaram uma fazenda flutuante ecológica que eletrolisa a água do mar em hidrogênio sem criar efeitos colaterais indesejáveis ​​ou poluição.

"Esta experiência de demonstração não apenas validou a capacidade anti-interferência do dispositivo, mas também produziu dados valiosos. O projeto é um caso exemplar de transição do desempenho acadêmico para a industrialização", disse o relatório.

A equipe de Xie – os criadores da tecnologia de produção de hidrogênio no centro da plataforma – publicou pela primeira vez um artigo sobre o processo na revista Nature em novembro.

A água do mar é complexa de se trabalhar devido à complexidade de sua composição. É cheio de microorganismos e partículas suspensas, o que muitas vezes leva a uma baixa eficiência da eletrólise e diminui a vida útil do equipamento.

Projetos anteriores – como os da Holanda e da Alemanha – geralmente dependiam primeiro da dessalinização da água do mar e depois do uso da água doce para a produção de hidrogênio.

Mas essa abordagem adiciona complexidade ao processo – exigindo extenso equipamento de dessalinização e grandes recursos de terra, o que aumenta o custo da produção de hidrogênio e a dificuldade na construção de um projeto.

Desde a década de 1970, os cientistas procuram maneiras de produzir hidrogênio eletrolisando diretamente a água do mar. A solução oferecida pela equipe de Xie ganhou o reconhecimento do Ministério da Ciência e Tecnologia como um dos 10 principais avanços científicos da China em 2022.

A Dongfang Electric Corporation, por sua vez, ajudou a industrializar a produção da tecnologia para garantir um fornecimento estável de energia eólica offshore. Alimentada por uma turbina eólica de 10 megawatts e equipada com um sistema de armazenamento de energia de 28 quilowatts, a plataforma flutuante de eletrólise manteve a produção de hidrogênio com quase 100% de eficiência de Faraday por 10 dias consecutivos, disseram os pesquisadores.

Mesmo nessas condições, o desempenho e o consumo de energia da plataforma permaneceram comparáveis ​​às condições de laboratório.

Após 10 dias de operação na água do mar, os cientistas disseram que o sistema ainda mantinha uma impressionante taxa de rejeição de íons de mais de 99,99%, produzindo hidrogênio com pelo menos 99,9 de pureza.

Além disso, sem necessidade de dessalinização, a plataforma oferece uma alternativa econômica à produção industrial atual. A tecnologia custa apenas 11,2 yuans (US$ 1,57) por quilograma (2,2 libras) de hidrogênio – muito menos do que o custo atual da produção de hidrogênio a partir do gás natural, que varia de 20 a 24 yuans por quilo.

Xie disse que a equipe agora buscará aprimorar sua conquista.

"Integramos com sucesso a energia renovável offshore e alcançamos a eletrólise da água do mar sem dessalinização no oceano real e complexo. Nossa equipe planeja desenvolver um sistema de produção de hidrogênio mais eficiente que possa resistir à interferência e promover sua industrialização com empresas globais", disse Xie .