Eletrólise da água
sustentabilidade, tecnologias e aplicabilidade para a redução a hidrogênio do aço
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v20.n55.5244Palavras-chave:
Hidrogênio verde, Eletrólise, Sustentável, CombustívelResumo
O presente estudo tem como objetivo apresentar as atuais tecnologias de eletrólise da água. Por conta da busca por um substituto sustentável para os combustíveis fósseis, foi criada uma tabela de cores, relativo ao meio de obtenção de hidrogênio. Dessa forma, verifica-se na tabela o chamado hidrogênio verde, que é obtido através da água. Esta é primariamente submetida a tratamentos como a Osmose Inversa, o Ajuste Químico, a Filtração (micro e ultra), a Crivagem Fina, a Coagulação e a Floculação, a fim de eliminar as impurezas presentes nela. Em seguida, a água passa por uma das tecnologias de eletrólise comumente utilizadas, sendo elas a Eletrólise PEM, Eletrólise Alcalina, célula de eletrólise de óxido sólido e Eletrólise da membrana de troca aniônica. Ademais, a eletrólise é um processo que envolve a conversão de água em hidrogênio e oxigênio utilizando uma diferença de potencial. Assim, o hidrogênio é então coletado e pode ser aplicado como agente redutor do aço.
Downloads
Referências
KUMAR, S. SHIVA; LIM, HANKWON; An overview of water electrolysis technologies for green hydrogen production. Energy Reports, Volume 8,2022, Pages 13793-13813. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.10.127
MACHADO, SÉRGIO A. S.; Eletrólise da Água. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. INSTITUTO DE QUÍMICA DE SÃO CARLOS. São Carlos, 2020.
KNOB, D. Geração de hidrogênio por eletrólise da água utilizando energia solar fotovoltaica. 2013. 125 f. Dissertação (Mestrado em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear - Materiais) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Autarquia associada à Universidade de São Paulo, São Paulo. 2013.
LARA, D.; RICHTER, MARC.; Hidrogênio Verde: A Fonte De Energia Do Futuro. Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS). Novos Cadernos NAEA, v. 26, n. 1, jan-abr. 2023. DOI: https://doi.org/10.18542/ncn.v26i1.12746
OLIVEIRA, BIANCA LIMA DE CARVALHO. Transição energética no Brasil: comparação da infraestrutura do hidrogênio com outras fontes. Unidade Acadêmica De Controle E Processos Industriais - Coordenação De Engenharia Elétrica. João Pessoa, 2023.
ZAINAL, B. S.; KER, P. J.; MOHAMED, H.; ONG, H. C.; FATTAH, I. M. R.; RAHMAN, S. M. A.; NGHIEM, L. D.; MAHILA, T. M. I.; Recent advancement and assessment of green hydrogen production Technologies;Renewable and Sustainable Energy Reviews; Volume 189, Part A, 2024; 113941. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113941
BARROSO, A. M. R.; ROCHA, B. V. S.; ALVES, L. F. L.; FILHO, M. R. G. M.; Obtenção do Hidrogênio verde a partir de energias renováveis. Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Elétrica – PPGEE. Universidade Federal do Piauí – UFPI, 2021. DOI: https://doi.org/10.29327/1238141.4-1
SIMÕES, SOFIA G.; AMORIM, F.; CATARINO, J.; RANGEL, C. M.; LOPES, T.; GÍRIO, F.; PICADO, ANA; LEÃO T. P.; ÁGUA PARA A PRODUÇÃO DE HIDROGÉNIO VERDE (RENOVÁVEL) VIA ELETRÓLISE EM PORTUGAL. Junho ,2021.
FILHO, MÚCIO B. GUIMARÃES. Análise Da Implementação Do Sistema De Membranas Ultrafiltrantes Em Uma Eta De Ciclo Completo A Partir Do Estudo De Caso Da Eta Meia Ponte. Universidade Federal De Goiás. Goiânia, dezembro de 2017.
FRANCISCO, AMANDA ALCAIDE; POHLMANN, PAULO H. MAZIEIRO; FERREIRA, MARCO ANTÔNIO; Tratamento Convencional De Águas Para Abastecimento Humano: Uma Abordagem Teórica Dos Processos Envolvidos E Dos Indicadores De Referência. II Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental. Londrina, PR, 6 a 9 de nov. de 2011.
PEREIRA, DANIELA S. DA SILVA. Avaliação da eco-eficiência de quatro estações de tratamento de águas residuais da Águas do Minho e Lima, AS. Mestrado integrado em Engenharia do Ambiente. Porto, 14 de outubro de 2010.
RUMAYOR, M.; FERNÁNDEZ-GONZALEZ, J.; DOMINGÍNGUEZ-RAMOS, A.; IRABIEN, A.; Perspectives for a sustainable implementation of super-green hydrogen production by photoelectrochemical technology in hard-to-abate sectors; Cleaner Production Letters, Volume 4, 2023; 100041. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clpl.2023.100041
SANTANA, ANA P. R.; ANDRADE, DANIEL F.; GUIMARÃES, TACIANA G. S.; AMARAL, CLARICE D. B.; OLIVEIRA, ANDREA; NOGUEIRA, ANA R. A.; GONZALEZ MARIO H.; Solventes Eutéticos Naturais Profundos (Nades) No Preparo De Amostras De Rocha Fosfática E Suplemento Mineral Para Determinação Elementar Por Técnicas De Plasma. Quim. Nova, Vol. 44, No. 6, 689-695, 2021. DOI: https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170723
GAMBETTA, F. Análise Técnica e Econômica de Retificadores de Corrente para Produção de Hidrogênio Eletrolítico: Estudo de Caso Aproveitando a EVT da UHE de Itaipu. 2010. 163 f. Dissertação (Mestrado em Planejamento de Sistemas Energéticos) - Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2010.
MARTINS, GUILHERME ALEXANDRE CORREIA CANAS. Análise de um sistema de energia usando uma célula bivalente de membrana eletrolítica alcalina a hidrogénio. Desenho de uma célula. Estado atual desta tecnologia e seu desenvolvimento futuro. 2022. Tese de Doutorado.
ZOULIAS, EMMANUEL et al. A review on water electrolysis. Tcjst, v. 4, n. 2, p. 41-71, 2004.
NECHACHE, AZIZ; HODY, STÉPHANE. Alternative and innovative solid oxide electrolysis cell materials: A short review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 149, p. 111322, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111322
VINCENT, IMMANUEL; BESSARABOV, DMITRI. Low-cost hydrogen production by anion exchange membrane electrolysis: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 81, p. 1690-1704, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.258 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.258
ALÉM DA ENERGIA – CEBRI (BRASIL). Estimativa 2023: Avaliação das siderúrgicas que aposta no hidrogênio verde para descarbonização. Rio de Janeiro, 2023. Disponível em: <https://www.alemdaenergia.engie.com.br/>
FREITAS, FREDERICO CEO - INFOREDES Green Technologies. Análise e desafios para Industria na Implementação e redução do Green Steel. março de 2023;
ARCELORMITTAL (BRASIL). Estimativa 2022: ArcelorMittal avança no aço verde. São Paulo, 2022. Disponível em:
<https://capitalreset.uol.com.br/empresas/ArcelorMittal-avança-no-aço-verde/>
DEUTSCHLAND.DE (ALEMANHÃ). Estimativa 2024: Como os setores de aço estão reduzindo suas emissões de CO2. Dortmund, 2024. Disponível em: <https://www.deutschland.de/pt-br/topic/economia/mudanca-climatica-siderurgicas-e-fabricas-de-cimento-alemas-inovadoras>
RELATORIO DAS SITUAÇÕES DAS RENOVAVEIS (BRASIL). Estimativa 2022: Investimento global em Green Steel. 2022. Disponível em:
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Cadernos UniFOA
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
CESSIONÁRIA
FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA - FOA, mantenedora do CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA - UniFOA,
entidade fundacional com personalidade jurídica sem fins lucrativos de direito privado, inscrita no CNPJ sob nº 32.504.995/0001-14, com sede na Avenida Dauro Peixoto Aragão, nº 1325, bairro Três Poços, Volta Redonda – RJ, doravante denominada FOA/UniFOA.
CLÁUSULA PRIMEIRA: O CEDENTE cede e transfere gratuitamente sem direito a remuneração, reembolso ou compensação de qualquer natureza, em caráter irrevogável e irretratável à FOA/UniFOA, todos os direitos autorais (morais e patrimoniais) relativo à obra acima intitulada, tudo em conformidade com a Lei nº 9.610/98.
PARÁGRAFO PRIMEIRO: O CEDENTE desde já, declara que a obra cedida é de sua exclusiva autoria, assumindo total responsabilidade civil e penal, quanto ao conteúdo, citações e referências que fazem parte de seu conteúdo, bem como, por eventuais questionamentos judiciais ou extrajudiciais em decorrência de sua divulgação, devendo concordar inequivocamente com a exclusão da FOA/UniFOA do polo passivo de quaisquer demandas.
PARÁGRAFO SEGUNDO: O CEDENTE assume inteira responsabilidade pelos dados pessoais tratados em função da obra acima intitulada, declarando ainda que observou sempre que possível, os critérios de anonimização ou pseudonimização dos dados para publicação final pela FOA/UniFOA, de acordo com artigo 7º, IV da Lei nº 13.709/2018.
PARÁGRAFO TERCEIRO: Na hipótese de existirem na obra acima intitulada dados pessoais identificados ou identificáveis, que não passaram por processo de anonimização, o CEDENTE declara que informou e disponibilizou aos titulares/terceiros, mecanismos de exercício dos direitos previstos na Lei nº 13.709/18.
PARÁGRAFO QUARTO: Os dados pessoais identificados ou identificáveis presentes na obra acima intitulada, ficarão disponíveis após publicação pela FOA/UniFOA, nos termos do art. 16, II da Lei nº 13.709/2018.
CLÁUSULA SEGUNDA: A FOA/UniFOA fica autorizada a utilizar, reproduzir, distribuir, divulgar, disponibilizar, publicar e licenciar a obra, sob qualquer forma e por quaisquer meios admitidos em lei, inclusive em ambiente digital, observadas as políticas editoriais da instituição e as licenças de uso adotadas para a publicação.
PARÁGRAFO ÚNICO: A utilização, reprodução, divulgação, publicação, compartilhamento, licenciamento ou qualquer outra forma de exploração autorizada da obra pela FOA/UniFOA não gerará ao CEDENTE qualquer direito à remuneração, reembolso, indenização, compensação financeira, participação em receitas ou vantagem econômica de qualquer natureza, permanecendo a presente cessão e autorização em caráter integralmente gratuito.
CLÁUSULA TERCEIRA: A FOA/UniFOA fica autorizada a promover o registro da obra na forma prevista no artigo 19 da Lei nº 9.610/1998, podendo averbar a presente autorização/cessão à margem do registro a que se refere o artigo 19 da Lei nº 9.610/1998, ou não estando a obra registrada, poderá a presente cessão ser registrada em Cartório de Títulos e Documentos, em havendo necessidade.
CLÁUSULA QUARTA: O presente instrumento é firmado por prazo indeterminado.
CLÁUSULA QUINTA: O CEDENTE outorga à FOA/UniFOA, a mais plena, geral, rasa, irretratável, irrestrita e inequívoca quitação pela presente cessão e transferência dos direitos autorais da obra intitulada acima, renunciando a todo e qualquer direito porventura existente, obrigando-se em todos os seus termos e condições, por si, seus herdeiros e sucessores.
CLÁUSULA SEXTA: O CEDENTE desde já está ciente e de acordo que:
- A obra não poderá ser comercializada e sua contribuição não gerará ônus para a FOA/UniFOA;
- A obra será disponibilizada em formato digital no sítio eletrônico do UniFOA para pesquisas e downloads de forma gratuita;
- A obra não será impressa, salvo em casos específicos cabendo à Editora FOA a definição;
- Todo o conteúdo é de total responsabilidade dos autores na sua forma e originalidade;
- Todas as imagens utilizadas (fotos, ilustrações, vetores e etc.) devem possuir autorização para uso;
- Que a obra não se encontra sob a análise em qualquer outro veículo de comunicação científica, caso contrário o CEDENTE deverá justificar a submissão à Editora FOA, que analisará o pedido, podendo ser autorizado ou não.
CLÁUSULA SÉTIMA: A obra objeto da presente cessão poderá ser disponibilizada pela FOA/UniFOA sob a licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial (CC BY-NC), identificada na imagem abaixo - ou outra licença que venha a ser definida pela FOA/UniFOA, observados os critérios editoriais, institucionais, científicos e os requisitos estabelecidos por bases indexadoras, repositórios acadêmicos, organismos de fomento, sistemas de divulgação científica ou demais normas aplicáveis à publicação da obra.
PARÁGRAFO ÚNICO: O CEDENTE declara estar ciente e concordar que a escolha, alteração ou atualização da licença de publicação da obra constitui prerrogativa exclusiva da FOA/UniFOA, desde que observadas as finalidades acadêmicas, científicas e institucionais da publicação.
CLÁUSULA OITAVA: O CEDENTE está ciente e de acordo que tem por obrigação solicitar a autorização expressa dos coautores da obra/artigo, bem como dos professores orientadores antes da submissão do mesmo, se obrigando inclusive a mencioná-los no corpo da obra, sob pena de responder exclusivamente pelos danos causados.
