ANÁLISE DE UM SISTEMA TERMO SOLAR DE CONCENTRAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO VIA PIRÓLISE DO GÁS NATURAL

Resumo

Uma tendência atual mundial é a produção de hidrogênio para utilização como fonte de calor de processos industriais, combustível de células combustíveis e de usinas termoelétricas em substituição aos combustíveis fosseis cuja queima gera poluentes causadores do efeito estufa. O hidrogênio não se encontra livre na atmosfera estando agregado a outras substâncias, como hidrocarbonetos e água, e sua separação requer energia. O gás natural possui grandes reservas e vem sendo utilizado como combustível industrial e residencial, entretanto, sua queima ainda gera gás carbônico. A tecnologia de obtenção do hidrogênio a partir de hidrocarbonetos mais antiga é a “reforma a vapor” que emite consideráveis quantidades de gás carbônico na atmosfera e ainda requer água para a geração do vapor. Recentemente outra tecnologia da “reforma a vapor” contempla a captura do gás carbônico, entretanto, requer energia e custos extras para realização da captura e armazenamento. A tecnologia da “pirólise” a partir do gás natural vem sendo utilizada principalmente para a produção de carbono sólido, utilizado como matéria prima para vários produtos, tendo como subproduto o hidrogênio. A “pirólise” requer temperatura mais elevada que a “reforma” utilizando com fonte de calor energia da queima de combustível fóssil ou termoeletricidade. A sua grande vantagem é o fato de não emitir gases carbônicos e nem requerer água. Este trabalho analisa a viabilidade de um sistema de produção de hidrogênio via pirolise composto por planta termo solar de concentração do tipo “Receptor Central” de 100 MWt com sistema de armazenamento para operação contínua, tendo como fluido de transferência de calor e catalisador um sal fundido capaz de prover temperatura de 800°C. Os resultados apresentam dados técnicos e econômicos e mostram que o custo de produção de hidrogênio é inferior àqueles das tecnologias de “reforma” e “pirólise” convencionais e menor que aqueles utilizando plantas eólica e fotovoltaica.