Produção de hidrogênio e o papel do CPVC Corzan®

O hidrogênio é essencial para muitos processos industriais, desde a produção química até o refino de petróleo, passando pelo uso na indústria de alimentos e bebidas e como combustível para veículos. Diversos métodos podem ser empregados para gerar esse elemento essencial. Entretanto, alguns deles apresentam efeitos colaterais ambientais muito maiores do que outros.

Métodos de produção de hidrogênio ecologicamente mais corretos têm surgido e ganhado forte aceitação entre empresas de engenharia e EPCistas (empresa ou profissional que oferece serviços de Engenharia, Suprimentos e Construção). Tais profissionais estão tomando decisões sobre os tanques, tubulações e outras infraestruturas industriais que suportarão os processos, baseados em conceitos de sustentabilidade e melhora de performance.

Este blog analisa os métodos mais populares de produção de hidrogênio e como uma parte importante da produção – o transporte de água de processo – pode ser suportada de forma confiável pelo CPVC Corzan®.

Métodos de produção de hidrogênio: aumentando a sustentabilidade

Existem diversos métodos de produção de hidrogênio, que variam dos mais comuns aos experimentais. Os métodos de produção utilizam um sistema de nomenclatura baseado em cores para descrever como as moléculas iniciais são decompostas, qual fonte de energia é usada para gerar o hidrogênio e os subprodutos produzidos. Atualmente, as cores mais comuns do hidrogênio são:

O sistema de classificação por cores está evoluindo à medida que a indústria do hidrogênio desenvolve novos métodos de produção. Por exemplo, a produção de Turquesa (pirólise de metano) e Vermelho (divisão catalítica nuclear) ainda está em fase experimental e não é amplamente utilizada, enquanto Rosa é um processo em desenvolvimento de eletrólise da água via energia nuclear.

Cinza continua sendo a forma mais comum de produção de hidrogênio. O hidrogênio cinza refere-se ao hidrogênio produzido a partir de gás natural usando reforma de metano a vapor (RMV). A RMV produz não apenas hidrogênio, mas também dióxido de carbono, que libera gases de efeito estufa substanciais na atmosfera, contribuindo para as mudanças climáticas.

A produção de hidrogênio Marrom e Preto também é prejudicial ao meio ambiente. Esses métodos gaseificam carvão linhito (Marrom) ou carvão betuminoso (Preto) para produzir hidrogênio. Assim como a produção Cinza, os métodos Marrom e Preto produzem enormes quantidades de gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano, durante o processo de gaseificação à base de carvão. Por esse motivo, a produção de hidrogênio Azul e Verde está ganhando popularidade.

A produção de hidrogênio azul utiliza os mesmos métodos de produção e recursos não renováveis ​​(combustíveis fósseis), mas adiciona o processo mais ecológico de captura e armazenamento de carbono. Essa tecnologia não apenas evita a liberação de dióxido de carbono na atmosfera, como também permite que o CO₂ seja armazenado e transportado para uso em outros processos industriais.

A produção de hidrogênio verde refere-se ao hidrogênio produzido por eletrólise da água — onde a água é dividida em hidrogênio e oxigênio — utilizando eletricidade gerada a partir de recursos renováveis ​​como eólica, solar ou hidrelétrica. Como não são utilizados combustíveis fósseis nesse método de produção, não há subproduto de carbono, eliminando assim a necessidade de captura e armazenamento de carbono. Os métodos de produção verde e azul representam grandes avanços em direção a um mercado de hidrogênio mais sustentável.

Em ambos os casos, a água desempenha um papel central no processo produtivo e precisa ser cercada de cuidados no manuseio e transporte.

O papel da água na produção de hidrogênio

A água desempenha um papel fundamental na produção de hidrogênio; afinal, é a fonte de onde o hidrogênio é extraído. E aqui, como em outras indústrias, a água também é vital para o resfriamento do processo e para alimentar outras funções dentro do sistema.

Na produção de hidrogênio Azul, por exemplo, vapor e metano são convertidos em hidrogênio e monóxido de carbono por meio da SMR (Redução de Pressão de Resfriamento). O vapor necessário neste processo é criado usando água purificada. O processo de purificação envolve a retirada de água "bruta" diretamente de um corpo, como um aquífero, lago ou poço, e a filtragem de minerais, produtos químicos e outras impurezas antes do uso no processo de SMR.

Um processo de purificação semelhante é necessário para a produção Verde usar em seu eletrolisador. A água é extraída de sua fonte (aquífero, lago, etc.) e é purificada antes de entrar na célula do eletrolisador.

Tanto na produção de hidrogênio Azul quanto na Verde, também é necessária uma quantidade substancial de água de resfriamento do processo. A água de resfriamento não requer o mesmo nível de pureza que a água usada em SMR ou eletrólise.

É durante a utilização dessas águas que surge o principal desafio do processo: a corrosão. O transporte, juntamente com a prática comum de enterrar a tubulação, exige que seja utilizado um material que traga confiabilidade e resistência excepcionais ao transportar qualquer tipo de água.

Por que o CPVC Corzan® é uma escolha confiável para tubulações de água de processo

Embora as temperaturas e pressões do manuseio do hidrogênio manufaturado exijam materiais metálicos altamente especializados, a tubulação de processo em uma instalação de produção de hidrogênio pode frequentemente ser feita de uma alternativa mais econômica. Isso se aplica especialmente à tubulação usada para a água de processo da instalação.

O CPVC Corzan®, um material feito a partir de cloreto de polivinila clorado, é a escolha ideal para esse tipo de tubulação de suporte em operações de produção de hidrogênio. A escolha do CPVC Corzan® se dá por ser um material:

• Resistente à corrosão: O CPVC é inerentemente resistente à corrosão, e a formulação superior do CPVC Corzan® possui um histórico comprovado de sucesso contra todos os tipos de água, incluindo água ultrapura (Tipo 1, conforme ASTM D1193-06).
• Resistente a diversos produtos químicos agressivos: O CPVC Corzan® foi testado contra mais de 500 produtos químicos para verificar sua adequação, e resiste a muitos dos produtos químicos mais agressivos comumente usados ​​em processos industriais.

• Longa vida útil: O CPVC Corzan® pode suportar ambientes industriais extremamente severos, e testes de impacto comprovam sua adequação para uso subterrâneo. Muitos sistemas que instalaram o CPVC Corzan® permanecem em funcionamento décadas após a instalação, mesmo quando enterrados.
• Baixa manutenção com alta confiabilidade: O CPVC Corzan® requer relativamente menos manutenção do que as alternativas metálicas convencionais. Nos casos em que um reparo é necessário, o material é mais leve e maleável e utiliza um método de soldagem químico, que dispensa aplicação de chamas. Isso pode ajudar a minimizar os custos significativos com o tempo de inatividade das plantas de produção de hidrogênio.
• Em conformidade com as normas: O CPVC Corzan® está em conformidade com diversas normas nacionais e internacionais, incluindo aquelas estabelecidas por organizações como a NSF e a ASTM. Isso pode ser crucial para indústrias como a de produção de hidrogênio, que estão sujeitas a rigorosos requisitos regulatórios e de segurança. Os sistemas que utilizam o CPVC Corzan® têm um histórico comprovado de conformidade com normas relacionadas à resistência química, alta temperatura e prevenção de incêndios.

Adicionar uma tubulação feita de CPVC Corzan® a uma instalação de hidrogênio pode auxiliar os principais processos de produção, minimizando o tempo de inatividade, garantindo a conformidade e proporcionando excelente resistência à água que flui pelos tubos. Saiba mais sobre a ciência por trás da resistência do CPVC Corzan® a todos os tipos de água.

A escolha do parceiro correto

Através da sua rede de fabricantes parceiros, o CPVC Corzan^®, é amplamente disponibilizado em todo o mercado brasileiro. Todos os fabricantes parceiros ao redor do mundo são selecionados com base em seu histórico comprovado de confiabilidade. Para garantir a qualidade dos tubos e conexões Corzan^® cada um deles é contratualmente exigido para participar do nosso programa de garantia de qualidade. O programa assegura a produção consistente da qualidade não obstante quando, onde e por quem o CPVC é fabricado. Essa escolha cuidadosa é importante para que o produto final tenha o desempenho testado e comprovado por normas internacionais.

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