Esta Produção de Hidrogênio Verde é uma planta de eletrólise de membrana de troca de prótons (PEM) de 18 MW, alimentada por energia renovável para gerar gás hidrogênio seco de alta pureza.  

O sistema produz até 4000 Nm3/h de hidrogênio verde ao dividir a água desmineralizada em hidrogênio e oxigênio usando 16 pilhas de eletrólise  

Com este modelo 3D interativo, os usuários podem explorar o processo de eletrólise, a eletrônica de potência, a adsorção por oscilação de pressão e a economia da produção de hidrogênio a partir de energia renovável. 

Veja informações de simulação de processos ao vivo no ambiente virtual e experimente uma das tecnologias anunciadas como parte da solução para o problema da transição energética. 

Principais características: Sistema de eletrólise PEM: 

Processo principal : Neste método de eletrólise, a eletricidade divide a água em gases hidrogênio e oxigênio. Um eletrólito de polímero sólido permite a passagem seletiva de íons de hidrogênio, mantendo os gases isolados. 

Reações eletroquímicas : 

• No ânodo : a água se decompõe, produzindo oxigênio, íons de hidrogênio e elétrons: 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e⁻ 

• No cátodo : os íons de hidrogênio combinam-se com os elétrons para formar gás hidrogênio:  

4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂ 

Composição da Pilha de Eletrólise : Feita de várias células, cada uma com placas bipolares funcionando como ânodos e cátodos. Essas placas também contêm canais para fluxo de água e separação de gás. 

Mecanismo de operação: 

A água entra por canais de fluxo, move-se através de uma camada de difusão e atinge o catalisador do ânodo. Aqui, ela se decompõe em gás oxigênio e íons de hidrogênio. Os íons de hidrogênio migram através da membrana, reagindo no cátodo para produzir gás hidrogênio. Este processo é mantido em pressões de 30 barg no lado do hidrogênio e 4 barg no lado do oxigênio. 

Integração de resfriamento : a água de alimentação circulante é resfriada por meio de um trocador de calor antes de entrar na pilha de eletrólise, onde atua como reagente e agente de resfriamento. 

Separação e Recirculação: 

• A mistura de oxigênio e água se separa, permitindo que o oxigênio seja liberado enquanto a água é reciclada pelo sistema. 

• Da mesma forma, a mistura de hidrogênio e água é resfriada, separada e purificada por meio de uma unidade de adsorção por oscilação de pressão (PSA), que seca o hidrogênio para maior pureza. 

Desidratação do produto : Uma unidade de adsorção por oscilação de temperatura, com quatro leitos cheios de zeólita, purifica ainda mais o hidrogênio removendo umidade residual e impurezas, garantindo um resultado de alta pureza. 

Sistema de fornecimento elétrico : a eletricidade de alta tensão é primeiramente reduzida e retificada para fornecer corrente estável às pilhas de eletrólise, permitindo o controle preciso dos níveis de produção de hidrogênio.