Avançando com células de combustível e hidrogênio

© Alexander Kirch

Morry Markowitz, presidente da Associação de Células a Combustível e Energia de Hidrogênio, ressalta a importância de avançar quando se trata de células a combustível e hidrogênio

É um eufemismo dizer que 2020 trouxe algumas reviravoltas inesperadas. Isso é evidente não apenas nas ondas de uma pandemia global, mas também na maneira como o mundo está olhando para a convergência entre energia, meio ambiente, inovação e economia. Nesse ponto crucial, as tecnologias de hidrogênio e células de combustível encontraram uma base sólida e estão apenas começando a subir.

As células de combustível e o hidrogênio causaram um grande impacto em vários setores do mercado nos últimos anos, fornecendo energia limpa, confiável e eficiente para redes de comunicações, edifícios e veículos de todos os formatos e tamanhos.

Além das expansões em andamento para os atuais mercados de células de combustível e hidrogênio, há uma série de aplicações emergentes, como caminhões médios e pesados, embarcações de aviação e marítimas, que estão ganhando impulso e, com isso, a necessidade está crescendo para um suprimento de hidrogênio estável e cada vez mais descarbonizado. 2020 também marcou os testes bem-sucedidos do uso de tecnologia de célula de combustível de hidrogênio para data centers com uso intensivo de energia – demonstrando que o hidrogênio é uma solução viável e de longa duração para energia primária e reserva livre de poluição.

Como uma fonte de energia 100% produzida internamente, o hidrogênio também é uma grande promessa para aumentar nossa segurança nacional. Embora o hidrogênio de hoje seja principalmente derivado de fontes tradicionais, como metano ou gás natural, um trabalho significativo está em andamento hoje para expandir a geração de hidrogênio descarbonizado, incluindo a utilização e armazenamento de captura de carbono (CCUS), produção de biogás / biomassa e eletrólise de fontes renováveis, como solar e vento.

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Ampliação de recursos para ajudar a combater COVID-19

Nos estágios iniciais da quarentena, tentando conter a disseminação do COVID, a indústria de células de combustível e hidrogênio foi além da chamada, não apenas mudando as linhas de produção para fabricar máscaras, ventiladores, componentes críticos e desinfetante para as mãos, mas também combustível células para alimentar hospitais e equipamentos auxiliares. As células de combustível já no campo, em empilhadeiras, veículos, centros de distribuição, mercearias e instalações de varejo, estão trabalhando ininterruptamente, mantendo alimentos e outros suprimentos essenciais em constante movimento para clientes em todo o mundo. E aqueles que fornecem energia de backup para a infraestrutura de comunicações responderam a vários furacões, tempestades de fogo e outros eventos com impacto na rede para manter as operações e a infraestrutura crucial funcionando perfeitamente.

Acelerando a pesquisa e adoção com o governo dos EUA

Nos Estados Unidos, o Departamento de Energia (DOE) é fundamental para apoiar a pesquisa e desenvolvimento (P&D) em estágio inicial de células de combustível e sistemas e componentes de hidrogênio, bem como projetos de demonstração que são essenciais para provar a viabilidade comercial desses sistemas emergentes setores de mercado e expandindo a utilização de hidrogênio em uma gama de aplicações. O DOE tem vários escritórios envolvidos no avanço do trabalho com células de combustível e hidrogênio e também está colaborando com outras agências e departamentos federais em projetos de viabilidade.

Por meio do Escritório de Tecnologias de Hidrogênio e Células de Combustível (HFTO) do DOE no Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável (EERE) e do Programa de Células de Combustível de Óxido Sólido no Escritório de Energia Fóssil, houve investimentos substanciais em uma ampla gama de projetos e novos laboratórios consórcios. Em julho de 2020, 18 projetos receberam ~ $ 64 milhões sob a iniciativa H2 @ Scale. Isso incluiu trabalho de P&D em sistemas eletrolisadores, fibra de carbono de alta resistência para tanques de armazenamento de hidrogênio e sistemas e componentes de células de combustível de baixo custo para caminhões médios e pesados ​​e projetos de demonstração de hidrogênio em grande escala em portos, data centers e indústrias instalações.

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Isso foi seguido por um anúncio de $ 100 milhões, sujeito a dotações, para criar dois novos consórcios de laboratórios nacionais, H2NEW e o Million Mile Fuel Cell Truck (M2FCT). H2NEW se concentrará em P&D e fabricação de eletrolisadores em grande escala e o escopo do M2FCT em células de combustível para aplicações em veículos pesados.

Expandindo o mercado de hidrogênio

Muitos desses setores de mercado também são destacados no recente relatório da McKinsey & Company, Road Map to a US Hydrogen Economy, que conclui que, com o apoio político correto e investimento contínuo, os Estados Unidos poderiam aproveitar as tremendas oportunidades de hidrogênio e combustível as tecnologias celulares podem fornecer ao país. O Roteiro, lançado em outubro de 2020 pela Associação de Células a Combustível e Energia de Hidrogênio (FCHEA), foi desenvolvido com o apoio de um grupo de grandes empresas envolvidas nos setores de energia, serviços públicos, automotivo, célula a combustível e hidrogênio. O relatório detalha como o país pode aumentar a atividade e prevê que a indústria de células de combustível e hidrogênio possa criar cerca de 700.000 empregos e US $ 140 bilhões em receitas até 2030. Em 2050, esses números podem crescer para 3,4 milhões de empregos e US $ 750 bilhões em receitas, todos ao mesmo tempo em que alcançam reduções substanciais nas emissões de gases de efeito estufa, especificamente os níveis de dióxido de carbono em 16% e os níveis de óxido nitroso em 36%.

Ansioso

Outras partes interessadas fora do nosso setor estão começando a perceber o papel que as células de combustível e as tecnologias de hidrogênio estão desempenhando atualmente para impulsionar a economia e, ao mesmo tempo, causar um impacto significativo no meio ambiente e na segurança energética. A perspectiva das aplicações praticamente ilimitadas onde as células de combustível poderiam ser implantadas – juntamente com o potencial do hidrogênio para armazenamento, estabilização da rede e descarbonização de indústrias de uso intensivo de energia – só está ajudando a expandir para novos mercados e regiões.

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Para a indústria de células de combustível e hidrogênio, 2020 tem sido uma jornada muito empolgante e não mostra sinais de desaceleração. Não podemos esperar por 2021 e o que ele trará.

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