Hidrogénio para aquecimento em processos industriais
A HyHeat testa a aplicação em condições reais
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O Grupo Schwartz e o Forschungszentrum Jülich inauguraram uma unidade de demonstração em Simmerath, concebida para testar a utilização de hidrogénio em processos industriais de alta temperatura. A unidade de demonstração foi desenvolvida no âmbito do Helmholtz Hydrogen Cluster (HC-H2).
São necessários processos especiais de tratamento térmico para alterar especificamente a forma e a dureza dos metais. Estes processos são fundamentais para o endurecimento por prensagem de peças da carroçaria automóvel, por exemplo. As peças brutas de metal são aquecidas a mais de 900 °C num processo que requer muita energia. O calor de processo necessário é normalmente gerado pela queima de gases de combustíveis fósseis, o que produz grandes quantidades de emissões de CO₂.
É aqui que entra o HyHeat: com a instalação já em funcionamento, o schwartz group e o Forschungszentrum Jülich estão a demonstrar a viabilidade técnica da transição entre gás de combustível fóssil e hidrogénio nestes processos de alta temperatura. Este é um grande passo em frente no caminho para a preparação para o mercado.
Reduzir as emissões de CO₂ do calor de processo
O potencial de redução de CO₂ resultante da substituição dos gases de combustíveis fósseis pelo hidrogénio é enorme: uma unidade de tratamento térmico para endurecimento por prensagem gera cerca de 2 000 toneladas de emissões de CO₂ por ano. No projeto MyHeat, os parceiros estão a mostrar uma forma de tornar esta etapa da produção automóvel mais respeitadora do clima.
O Ministério Federal Alemão da Investigação, Tecnologia e Espaço (BMFTR) está a financiar o projeto com 1,7 milhões de euros, de um montante total de 2,44 milhões de euros.
Integração flexível do hidrogénio nos processos existentes
Atualmente, cerca de 80 por cento de todas as peças de carroçaria automóvel endurecidas por prensagem em todo o mundo são aquecidas em instalações de tratamento térmico fabricadas pelo grupo schwartz. A instalação de demonstração desenvolvida no âmbito do projeto HyHeat irá mostrar como o hidrogénio pode ser integrado de forma flexível como gás combustível nos processos existentes.
«Estamos a utilizar a instalação para testar a transição para o hidrogénio sem interromper as operações. Ao misturar hidrogénio e permitir uma transição suave entre gases combustíveis, é possível utilizar até mesmo pequenas quantidades iniciais de hidrogénio disponível», afirma Philipp Morsch, do Instituto para uma Economia Sustentável do Hidrogénio (IHE-4) do Forschungszentrum Jülich, que coordena o acompanhamento científico do projeto HC-H2.
A instalação de demonstração, localizada na sede da schwartz GmbH, em Simmerath, faz parte de uma instalação industrial de tratamento térmico. Os principais componentes técnicos são queimadores multicombustíveis inovadores, desenvolvidos pela Econova GmbH, uma subsidiária da schwartz. Os primeiros testes, realizados no início deste ano, confirmaram que a instalação de demonstração pode funcionar a hidrogénio. A transição sem interrupções entre diferentes gases combustíveis também foi demonstrada com sucesso. Esta flexibilidade é particularmente importante enquanto o hidrogénio não estiver facilmente disponível em todos os locais.
Próximo passo: otimização de todo o sistema
O próximo passo no trabalho de investigação será a otimização de todo o sistema. O sistema de controlo será aperfeiçoado para garantir que sejam alcançadas condições de funcionamento ótimas, independentemente do gás combustível utilizado – hidrogénio, gás natural ou propano.
A expansão para escala industrial apresenta mais um desafio: as instalações industriais de tratamento térmico utilizam vários queimadores que têm de estar sincronizados entre si. A instalação de demonstração permite aos engenheiros da schwartz GmbH analisar estas interações em condições reais. A instalação de demonstração constitui uma fase preliminar para uma eventual instalação de tratamento térmico de maior dimensão, à escala industrial.
«É crucial para os nossos clientes poderem investir hoje numa instalação sem terem de se comprometer com uma única fonte de energia. A tecnologia multicombustível proporciona a flexibilidade necessária para uma transição gradual para o hidrogénio», afirma Alexander Wilden, proprietário e CEO do grupo schwartz.
«Projetos como o HyHeat dão vida à transformação estrutural da região mineira do Reno e abrem perspetivas futuras de crescimento e emprego», afirma Michael Theben, diretor do Departamento de Proteção Climática do Ministério da Economia, Indústria, Ação Climática e Energia do Estado da Renânia do Norte-Vestfália. «São precisamente este tipo de projetos concretos, realizados em colaboração com empresas locais, que trazem um valor significativo para a região. Esperamos ver mais projetos como este num futuro próximo.»
Utilização do calor residual para o fornecimento de hidrogénio
O Forschungszentrum Jülich não se limita a operar os queimadores na instalação de demonstração. No âmbito do projeto HyHeat, está também a explorar formas de abastecer, no futuro, instalações industriais sem acesso a uma rede de hidrogénio. O foco aqui recai sobre as opções de armazenamento químico de hidrogénio. Cientistas do Instituto para uma Economia Sustentável do Hidrogénio (IHE) do Forschungszentrum Jülich utilizam simulações para avaliar qual a tecnologia de armazenamento mais adequada para utilização em instalações industriais de tratamento térmico. Um aspeto fundamental neste contexto é a integração do calor. Em estudos complementares, o IHE testou se o calor contido nos gases de escape pode ser utilizado no processo de libertação de hidrogénio do meio de armazenamento.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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