WORKSHOP ECONOMIA DO HIDROGÉNIO, UM DESAFIO PARA PORTUGAL

INICIATIVAS PARA UMA PLATAFORMA TECNOLÓGICA

PRINCIPAIS CONCLUSÕES

Organizado pela AP2H2, decorreu no Hotel Golf Mar Vimeiro durante o dia 17 de Novembro de 2008, o Workshop sobre “Economia do Hidrogénio, um Desafio para Portugal: Iniciativas para uma Plataforma Tecnológica”.

O Workshop compreendeu uma primeira parte em sessão plenária com duas apresentações:

Financiamento para Projectos em Hidrogénio e Pilhas de Combustível, pela Dra. Teresa Bertrand, do Gabinete de Apoio ao 7º. Programa Quadro do MCTES, que expôs aos participantes as linhas programáticas do 7º.PQ para o financiamento de actividades em H2 e FC.

Roadmap para a Sociedade do Hidrogénio, pelo Prof. Rei Fernandes, do IDMEC-IST, que apresentou as principais conclusões dos trabalhos para um roteiro do hidrogénio em Portugal, executados no âmbito de vários projectos europeus e nacionais, dos quais, se destaca o EDEN.

Em seguida, foram organizado seis grupos de trabalhos sobre as seguintes áreas temáticas, orientados pelos seguintes participantes:

1. Mobilidade – Prof. Tiago Farias, do IST;2. Early Markets – Doutora Carmen Rangel, do LNEG;3. Logística e Produção – Eng. Nuno Correira, do INEGI;4. Microgeração – Eng. J. Campos Rodrigues, da SRE;5. Sustentabilidade / Renováveis e Pilhas de Combustível – Prof. J.L.

Toste de Azevedo, do IST; e,6. Materiais e Componentes – Prof. Jorge Frade, da Universidade de

Aveiro.

1. Área Temática – Mobilidade

O desenvolvimento da tecnologia nesta área está íntima e altamente dependente da evolução em termos logísticos e de produção tornando-se assim crucial o investimento em infra-estruturas e em I&D. As discussões sobre este tema levaram à conclusão que ainda não existem grandes perspectivas de avançar com a implementação da tecnologia, uma vez que se assiste a uma atitude pouco activa por parte dos principais intervenientes (Governo e Indústria). Parece não haver interessados em “dar o primeiro passo”, falta uma “driving force” como seria a indústria automóvel, sem representatividade de peso na ara da investigação e inovação em Portugal. As discussões demonstraram igualmente que em Portugal deve-se começar por apostar em pequenos nichos de mercado onde a inovação passa pela integração de componentes que possam servir de sistema de propulsão para pequenas aplicações móveis..

2. Área Temática - Early Markets: Hidrogénio e Pilhas de Combustível

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As discussões sublinharam a importância dos primeiros mercados na preparação da Economia do Hidrogénio e a necessidade de demonstrar e validar tecnologias e de criar capacidade industrial. Os sectores alvos incluem as aplicações com geradores portáteis, veículos especializados (de recreio, industriais, médicos), sistemas autónomos para uso residencial, electrónica de consumo portátil, unidades de back-up, telecomunicações, aplicações para lugares remotos e em situação de catástrofe onde a rede centralizada não opera ou deixa de estar operacional, etc). Este painel com mais de 50% de participantes pertencentes a Empresas, concluiu acerca de seu interesse no (a) desenvolvimento de um Cluster para a produção de Sistemas de pequenas potências, (b) Customização de tecnologias (investimento na Integração de Sistemas); (c) implementação de uma Indústria de Componentes para pilhas de combustível; (d) implementação de uma logística para electrónica portátil; (e) investigação e desenvolvimento no âmbito de novos catalizadores e aumento da durabilidade e fiabilidade dos dispositivos; (f) certificação de produtos; e, (g) educação e sensibilização para o novo paradigma energético.

3. Área Temática – Logística e Produção do Hidrogénio

Os participantes discutiram assuntos interessantes relacionados principalmente com a produção de hidrogénio via energias renováveis, o preço actual do hidrogénio e a legislação vigente que regulariza a produção do mesmo. Das dicussões ficou claro que a integração das energias renováveis com a produção de hidrogénio é um caminho viável e promissor através da utilização do hidrogénio como armazenador de energia. É especialmente aliciante a opção pela produção de hidrogénio via ciclos termoquímicos através da aplicação de concentradores solares ou sistemas solares mistos (fotovoltaicos e concentração). De entre todos os ciclos termoquímicos existentes foi ainda comentado o interesse em estudar e desenvolver o ciclo de Westinghouse uma vez que como este possui apenas duas reacções é o ciclo híbrido mais simples demonstrado até ao momento. A corroborar as conclusões citadas no item anterior foi referido que existe uma call aberta no âmbito do 7.º programa quadro (JTI Hidrogénio) – área SP1-JTI-FCH.2.3 “Water decomposition with solar heat sources” – precisamente dedicada à decomposição da molécula de água por termólise e por ciclos termoquímicos, o que demonstra cabalmente o interesse e a potencialidade destes métodos.

A segunda fase da discussão teve como temática principal a logística do hidrogénio tendo sido colocadas as seguintes questões: “Quanto custa o hidrogénio actualmente?”, “Qual a tendência de diminuição do custo do hidrogénio?”, tendo-se chegado à conclusão que dada a juventude das tecnologias de produção de hidrogénio essa resposta ainda não pode ser dada de forma concreta e estimando-se uma diminuição clara com a massificação das tecnologias e com a maturidade das mesmas. De novo, a electrólise de alta temperatura e os ciclos termoquímicos foram apontados como métodos de produção promissores e com elevado potencial de desenvolvimento. A questão da legislação vigente foi igualmente abordada e foi questionado se havia limitações legais à produção de hidrogénio e se, caso se pretendesse produzir desde já hidrogénio a nível de microgeração, tal seria possível e legal. Foi afirmado que a quase inexistência de normalização europeia aplicável a sistemas de utilização de hidrogénio e

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pilhas de combustível dificultam a implementação da dita sociedade do hidrogénio. Deste modo ficou claro que será importante a criação de entidades responsáveis pela fiscalização do ciclo de vida destes sistemas, tornando-se por isso necessário fornecer formação contínua aos agentes dessas entidades.

Foi ainda manifestado por algumas entidades presentes o interesse em desenvolver projectos relacionados com a instalação de um posto de abastecimento de hidrogénio, no qual poderiam ser estudados e desenvolvidos vários sistemas de tecnologias de suporte como sejam os métodos de produção (no local) distribuição e armazenamento de hidrogénio.

4. Área Temática – Microgeração

A área da Microgeração, desde o residencial ao industrial pode representar uma boa oportunidade. Em geral hoje está-se a valorizar a independência, e as pilhas de combustível são nesse aspecto uma solução com grande potencial. Em relação às várias tecnologias, o grupo não manifestou grande interesse pelas PEM de alta temperatura, dando relevância às SOFC e às PEM de baixa temperatura em nichos específicos.

Em relação às SOFC considerou-se que há interesse bases para um projecto nacional, tendo em consideração a experiência em curso no INEGI e as competências em materiais já existentes em vários Centros de Investigação. Assim o grupo considerou que pode haver oportunidade para um consórcio nacional para o desenvolvimento de tecnologia SOFC, para aplicações residenciais, potencias entre os 2KW e os 10KW.

Tendo em vista acelerar o processo foi opinião que se deveria procurar implementar um projecto de demonstração de larga escala (50 a 100 unidades), com o apoio de um parceiro externo que já tenha tecnologia disponível. A condição era precisamente assegurar a transferência e cooperação tecnológica com esse parceiro, na criação de soluções com elevado valor acrescentado nacional a um prazo de 3 anos.

No que se refere às PEM de baixa temperatura considera-se que há um nicho de mercado importante para locais isolados em back-up de renováveis. Assim faria sentido desenvolver um projecto para unidades de 1kW, tendo em consideração a competência tecnológica já desenvolvida e que tem por base a tecnologia da SRE. Outras questões levantadas foram: (a) adesão ao pólo de competitividade que se está a criar nas renováveis; e, (b) a necessidade de uma politica fiscal de incentivo.

5. Área Temática – Sustentabilidade / Renováveis e Pilhas de Combustível

O painel começou por discutir aspectos relacionados com os custos e fiabilidade das tecnologias ligadas ao hidrogénio e à sustentabilidade da utilização actual do hidrogénio como veículo de energia. Foram igualmente discutidos aspectos relacionados com a integração cada vez maior de fontes de energia renovável nos sistemas de energia, e dos problemas já existentes no que tange à armazenagem de energia intermitente, onde o

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hidrogénio poderá vir a desempenhar um papel de relevo, a par dos esquemas de hídrico reversível.

Foram discutidos os aspectos relacionados com os custos e os rendimentos da electrólise da água utilizando fontes renováveis, um dos cenários mais limpos (sem emissões de carbono) de produção de hidrogénio. Foi referido que tanto no caso dos electrolisadores como no das pilhas de combustível, para além das questões de custos e de rendimento, há também o problema de escala, pois ainda não existem equipamentos com dimensões à larga escala, com provas de mercado. No entanto, a pequena escala como no caso do sistema instalado na ilha do Porto Santo pelo projecto EDEN, o hidrogénio assevera-se como um bom meio de armazenamento de excesso de energia intermitente.

Foram discutidas também as questões ligadas à mobilidade, área em que o hidrogénio tem um papel promissor a desempenhar, por ser a alternativa com emissões mínima, desde que seja produzido pela electrólise e por electricidade renovável. O grupo de trabalho concluiu que faz todo o sentido levar-se o hidrogénio para o sector dos transportes, sendo talvez uma das áreas que poderá trazer mais depressa a generalização do uso do hidrogénio na sociedade, mas que para isso deverão ser resolvidas as seguintes quesões: (a) rendimento das tecnologias; custos dos equipamentos; e, (c) scale up dos cenários tecnológicos.

6. Área Temática - Materiais e Componentes

O painel de discussão “Materiais e componentes” entendeu que se justifica um maior esforço de investigação e desenvolvimento nos materiais para sistemas de produção de hidrogénio. Considerou-se que a sociedade do hidrogénio implica o abandono da actual ênfase na reformação de hidrocarbonetos, tendo em conta que esta tecnologia não é isenta da emissão de gases de estufa e também porque os hidrocarbonetos são um bem escasso, indispensável para outros processos industriais. Em conformidade, considerou-se que deve ser dada preferência a iniciativas e projectos dedicados à electrólise, tendo em conta o menor desenvolvimento destas tecnologias de produção de hidrogénio, relativamente ao desenvolvimento das pilhas de combustível. Reconheceu-se que a electrólise de alta temperatura promete vantagens consideráveis em termos de eficiência e possibilidade de incorporar calor resultante de outros processos (centrais nucleares, etc.), embora com limitações sérias ao nível da durabilidade dos materiais e correspondentes fiabilidade desta tecnologia.

Em conformidade com estas considerações foram elaboradas as seguintes recomendações: (a) as iniciativas futuras devem contemplar diversas tecnologias de electrólise, designadamente electrólise de alta temperatura, tecnologias PEM e electrólise em meio alcalino; (b) as candidaturas a projectos devem incidir no desenvolvimento de materiais, envolvendo equipas com competências diversificadas e complementares; (c) os estudos de ID devem ter em conta que as condições de electrólise correspondem a riscos acrescidos de degradação, tais como:- O efeito do carácter redutor do hidrogénio seco nos materiais

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- O tipo de polarização imposta e correspondentes riscos, designadamente segregações, interdifusão ou reactividade entre diferentes materiais do electrolisador- O carácter endotérmico do processo e correspondentes condições tensões térmicas e/ou dificuldades de gestão térmica- Outros riscos de degradação termomecânica associados à possibilidade de operação sob pressão.

7. Debate e conclusões finais

A finalizar os trabalhos do Workshop, procedeu-se a um debate em plenário, o qual foi orientado pela Dra. Lúcia Duarte, jornalista e coordenadora das actividades de disseminação da AP2H2. Das participacões e discussões havidas, depreende-se que o Workshop atingiu os seus principais objectivos que eram de reunir um número considerável de personalidades / entidades que lidam com os diversos aspectos da Economia do Hidrogénio em Portugal, de se apresentar as diversas actividades que decorrem no país sobre o hidrogénio e de se encontrar um fio condutor que proporcione um quadro para a integração dessas actividades, envolvendo os indivíduos e as instituições onde trabalham, rumo a uma possível Plataforma Tecnológica do Hidrogénio em Portugal. Essa vontade identificada durante as discussões do fórum, levantou também a necessidade da comunidade presente intervir junto dos poderes políticos para se trazer o hidrogénio para a agenda nacional e inseri-lo no actual paradigna energético. Neste contexto, o importante papel a ser desempenhado pela AP2H2 foi realçado, tendo os participantes encorajado a Direcção a continuar os seus esforços nesse sentido.

Outro objectivo importante atingido nas discussões do Workshop, foi a identificação de algumas acções a serem futuramente desenvolvidas em propostas de projecto, como sejam: (a) um cluster em materiais / componentes; (b) os aspectos dos early markets, com a a presentação de propostas para troleys e buggys para golf; e ainda (c) o aproveitamento da futura utilização do hidrogénio na Base Naval do Alfeite em submarinos a serem adquiridos pela Armada, para o estudo da possibilidade de se organizar outros aproveitamentos da presença do hidrogénio nessa base.

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