p Os custos da energia limpa serão iguais ou menores do que os dos combustíveis fósseis em 2020, enquanto as fontes de energia renovável atenderão a 40 por cento da demanda global de energia até 2040. Mas como a energia renovável depende do sol e do vento, ainda não é muito confiável. Portanto, o desafio é desenvolver novos métodos para armazenar o excedente de energia renovável de uma forma que permita que seja usado quando necessário. p Este é o objetivo do projeto HYFORM-PEMFC realizado pelo Grupo GRT, uma empresa que se concentra na transição de energia com soluções de desenvolvimento de armazenamento de energia, e o grupo de pesquisa do Professor Gabor Laurenczy na EPFL, que desenvolveram um novo, dispositivo integrado de célula de combustível de ácido fórmico-hidrogênio.

p O dispositivo HYFORM-PEMFC usa ácido fórmico para armazenar hidrogênio, e tem aplicações domésticas e industriais. Em comparação com dispositivos que usam apenas hidrogênio, o HYFORM-PEMFC foi projetado para garantir benefícios substanciais em termos de tamanho (1 litro de ácido fórmico carrega 590 litros de hidrogênio), facilidade de transporte, segurança, e reduzir custos operacionais ao mesmo tempo em que é ambientalmente sustentável.

p Os usuários potenciais do HYFORM-PEMFC incluem aqueles em áreas com acesso limitado ou nenhum acesso à rede elétrica, e aqueles que desenvolvem sistemas de transporte de hidrogênio. A unidade pode abastecer um chalé alpino com calor e eletricidade facilmente e com reabastecimento amigo do ambiente. A tecnologia também pode ser ampliada para atender às necessidades de energia de configurações maiores, como plantas industriais.

p "Este é um marco importante em nosso plano estratégico para o desenvolvimento de aplicações de armazenamento de energia, "diz o CEO do GRT Group Luca Dal Fabbro." O GRT Group quer apoiar a transição para um fornecimento de energia totalmente renovável, e, assim, enfrentar o desafio global de reduzir as emissões de CO2. "

p A próxima etapa para GRT Group é desenvolver um completo, sistema integrado para armazenamento de energia renovável, por exemplo. excesso de eletricidade solar produzida durante o verão, que pode então ser usado para produzir eletricidade e calor sob demanda no inverno, tornando os edifícios energeticamente autônomos. Este projeto irá comprovar os benefícios econômicos do conceito e seu real potencial em um sistema integrado de armazenamento de energia.

p O hidrogênio é um dos transportadores de energia mais promissores entre as soluções de armazenamento de energia renovável. Usar hidrogênio para produzir calor ou eletricidade não produz emissões de carbono ou partículas, o que significa que não tem impacto ambiental negativo. O problema é que o hidrogênio tem um conteúdo de energia muito baixo por volume. Isso torna muito difícil o armazenamento e o transporte em sua forma natural (gás), ou exigindo pressões muito altas, temperaturas muito baixas, e infraestruturas caras, tudo isso se traduz em preocupações com a segurança e os custos.

p A solução alternativa é usar um carreador de hidrogênio, como ácido fórmico, que é a combinação mais simples de hidrogênio e CO2. O ácido fórmico é líquido em condições normais, fácil de armazenar, transporte, e manejar, e é produzido de fontes sustentáveis ​​em centenas de milhares de toneladas em todo o mundo:já é amplamente utilizado na agricultura e na indústria.

p O desafio, então, é retirar o hidrogênio armazenado do ácido fórmico de maneira eficiente em termos de energia. É aqui que entram os catalisadores. São compostos que facilitam a extração do hidrogênio do ácido fórmico para que ele possa ser convertido em eletricidade por meio de uma célula a combustível.

p O dispositivo consiste em duas partes principais, um reformador de hidrogênio (HYFORM) e uma célula a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC). O reformador HYFORM usa um catalisador à base de rutênio para extrair hidrogênio, embora os cientistas estejam atualmente desenvolvendo catalisadores baseados em materiais ainda mais baratos.

p A unidade HYFORM-PEMFC pode produzir 7000 kWh anualmente, e sua potência nominal é de 800 Watts - aproximadamente o equivalente a 200 smartphones sendo recarregados simultaneamente. Sua eficiência elétrica é atualmente de até 45 por cento. Contanto que o ácido fórmico usado seja produzido de forma sustentável, a célula de combustível é totalmente amiga do ambiente e permite o armazenamento de energia renovável a longo prazo. Está quieto, emite gás limpo, tem balanço de dióxido de carbono zero, e não produz partículas nem óxidos de nitrogênio.

p Ao mesmo tempo, o HYFORM-PEMFC é de baixa manutenção, sem necessidade de tratamento de enxofre, e apresenta desempenho de catalisador estável e de longo prazo. Sua tecnologia é escalonável, portanto, pode ser usado tanto em residências quanto em ambientes industriais. Uma vez que só precisa ser abastecido com ácido fórmico, o sistema não requer conexão a redes de energia, o que o torna ideal para áreas remotas ou inacessíveis.

p “A transformação química do CO2, um gás de efeito estufa, em produtos úteis torna-se cada vez mais importante à medida que os níveis de sua atmosfera continuam a subir por causa da atividade humana, "diz Gabor Laurenczy." Por esta razão, produzir ácido fórmico de forma sustentável - usando o CO2 como vetor de hidrogênio-energia - é muito importante. A demanda mundial por ácido fórmico está crescendo, especialmente no contexto das energias renováveis. Portadores de hidrogênio, e sua produção de CO2, seja por hidrogenação ou de bio-resíduos ou biomassa, são consideravelmente mais sustentáveis ​​do que as rotas existentes. "