Water electrolysis: sustainability, technologies and applicability for the hydrogen reduction of steel
sustentabilidade, tecnologias e aplicabilidade para a redução a hidrogênio do aço
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v20.n55.5244Keywords:
Green Hydrogen, Electrolysis, Sustainable, FuelAbstract
The present study aims to present current water electrolysis technologies. Due to the search for a sustainable substitute for fossil fuels, a table of nuclei was created, associating each means of obtaining hydrogen with one of these nuclei. Therefore, check the table for the so-called green hydrogen, which is obtained from water. This is primarily subjected to treatments such as Reverse Osmosis, Chemical Adjustment, Filtration (micro and ultra), Fine Screening, Coagulation and Flocculation, in order to eliminate the impurities present in it. Next, the water passes through one of the commonly used electrolysis technologies, namely PEM Electrolysis, Alkaline Electrolysis, solid oxide electrolysis cell and anion exchange membrane electrolysis. Furthermore, electrolysis is a process that involves the conversion of water into hydrogen and oxygen using a potential difference. Thus, hydrogen is then collected and can be applied as a reducing agent for steel.
Downloads
References
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
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Cadernos UniFOA

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Declaração de Transferência de Direitos Autorais - Cadernos UniFOA como autor(es) do artigo abaixo intitulado, declaro(amos) que em caso de aceitação do artigo por parte da Revista Cadernos UniFOA, concordo(amos) que os direitos autorais e ele referentes se tornarão propriedade exclusiva desta revista, vedada qualquer produção, total ou parcial, em qualquer outra parte ou meio de divulgação, impressa ou eletrônica, sem que a prévia e necessária autorização seja solicitada e, se obtida, farei(emos) constar o agradecimento à Revista Cadernos UniFOA, e os créditos correspondentes. Declaro(emos) também que este artigo é original na sua forma e conteúdo, não tendo sido publicado em outro periódico, completo ou em parte, e certifico(amos) que não se encontra sob análise em qualquer outro veículo de comunicação científica.
O AUTOR 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;
- 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 Autor deverá justificar a submissão à Editora da FOA, que analisará o pedido, podendo ser autorizado ou não.
O AUTOR 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.