segunda-feira, abril 12, 2021
O uso do hidrogénio é igual ao uso de uma bateria.
Ambos as tecnologias servem para armazenar energia na forma química que, mais tarde, vai ser utilizada. A única diferença está nas reacções químicas usadas.
Numa bateria de Lítio.
Em termos simples, quando a bateria está carregada, o Lítio está na forma sólida. A produção de energia eléctrica acontece durante a dissolução do Lítio:
Lítio sólido -> Ião de Lítio dissolvido + energia
Quando a bateria está descarregada, todo Lítio está dissolvido. A recarga faz o Lítio dissolvido tornar a ficar sólido:
Ião de Lítio dissolvido + energia -> Lítio sólido
Para realizar esta reacção electroquímica usa-se também o Carbono (na forma de grafite) e a Cobalto (na forma de óxido). Por isso, em termos técnicos, a bateria é de Lítio, Carbono e Cobalto.
A descarga tem duas reacções (uma em cada eléctrodo)
CLi -> C + Li+ + e- (pólo negativo)
CoO2 + Li+ + e- -> LiCoO2 (pólo positivo)
A energia é o electrão que passa pelo circuito eléctrico (exterior à bateria)
A carga inverte esta reacções
C + Li+ + e- -> CLi (passa a pólo positivo)
LiCoO2 -> CoO2 + Li+ + e- (passa a pólo negativo)
Agora, é preciso energia para "empurrar" o electrão de volta ao CLi usando-se o mesmo circuito eléctrico (exterior à bateria)mas com polaridade trocada.
Durante o funcionamento da bateria de Lítio (carga e descarga), todos os elementos químicos estão fechados dentro de um reservatório.
Numa bateria de Hidrogénio.
Em termos simples, quando a bateria está carregada, o Hidrogénio está na forma sólida e a produção de energia eléctrica acontece durante a dissolução do Hidrogénio:
Hidrogénio gasoso -> Hidrogénio dissolvido + energia
Para a bateria se ver livre do Hidrogénio dissolvido, usa oxigénio que o transforma em água (que se deita fora).
Hidrogénio gasoso + Oxigénio -> Água + energia
A recarga da bateria faz-se fora da bateria, em unidades que vão produzir hidrogénio na forma gasosa a partir de água e de energia:
Água + energia -> Hidrogénio gasoso + Oxigénio
Durante o funcionamento da bateria de Hidrogénio, carrega-se a bateria metendo hidrogénio (que vem da "fábrica de Hidrogénio")e deita-se fora água. Assim, é um sistema aberto.
São tecnologias concorrentes.
Ambas as tecnologias usam energia eléctrica para carregar o sistema e, depois, o sistema produz electricidade de volta.
Ao serem concorrentes e a tecnologia das baterias de Lítio estar em fase "madura" e com custo de produção competitivo, apenas teria racionalidade económica investir na tecnologia das baterias de Hidrogénio se as vantagens fosse muitas, o que não é o caso.
Vantagem da bateria de Hidrogénio.
Como o Hidrogénio é produzido fora da bateria, a "recarga" de um veículo automóvel será muito rápido. É só ligar o tubo e meter o gás num depósito.
Potencialmente, uso menos metais escassos.
Desvantagem da bateria de Hidrogénio.
O Oxigénio necessário ao funcionamento da bateria vai ser captado do ar. Como o ar, além do Azoto, tem muitos contaminantes, a bateria vai ficar rapidamente estragada, entupida. A solução é usar, além de Hidrogénio, também Oxigénio sem contaminantes mas isso duplica o custo do processo.
Vantagem da bateria de Lítio.
Como está tudo dentro de uma cápsula, a bateria dura mais, cerca de 1200 cargas.
Desvantagem da bateria de Lítio.
A bateria demora muito tempo a ser carregada. Além disso, o Lítio e o Cobalto são matérias primas pouco abundantes.
Porque serão as baterias importantes?
Há quem pense que o problema está no uso de combustíveis fosseis produzirem gases com efeito de estufa, o dióxido de carbono, sendo obrigatório a sua substituição nos veículos automóveis por "energias limpas".
Mas a sua verdadeira importância resulta de a energia eléctrica solar estar cada vez mais barata de produzir e só haver luz solar durante o dia!!!!
Vamos fazer uma pequenas comparação.
Pegando em dados americanos, o custo de produção usando carvão está nos 0,031€/kwh. Esta energia está constantemente disponível 24h/dia o que faz com que nas horas de maior consumo (durante o dia) o preço seja mais elevado e mais baixo durante as horas de menor consumo (durante a noite).
A energia eléctrica usando painéis solares está nos 0,011€/kwh (último leilão) e com tendência de queda. Como a energia eléctrica solar apenas existe durante o dia com um pico por volta do meio dia, no futuro vai ser preciso cobrar um preço mais baixo durante o dia (altura em que vamos carregar as baterias) e muito mais cara durante a noite.
O problema ainda está no custo das baterias mas já é competitivo.
Estimativas indicam que as baterias têm um custo na ordem dos 160€/kwh (fonte)
Tendo a bateria uma vida na ordem das 1200 cargas, 0,13€/kwh.
Somando que na carga se perdem 15% e ainda 0,02€/kwh para a REN (o transporte), o custo total será na ordem dos:
0,011/(1-15%) + 0,02 + 0,13 = 0,16€/kwh.
O preço da electricidade solar já começa a ser competitivo!!!!!
Há 10 anos atrás, era impensável algum dia a electricidade solar vir a ser competitiva. Na altura ficaria acima de 1,00€/kwh. Por oturo lado, as baterias também eram caríssimas.
Se a queda foi tão significativa, provavelmente, o futuro vai tornar obrigatório, em termos económicos, que toda a energia seja produzida a partir da luz do sol e o uso de baterias para termos energia nos veículos e durante a noite.
E porque não construir uma rede eléctrica trans-continental?
Tudo dependerá da evolução do preço das baterias.
Está previsto que caia brevemente de 120€/kwh para 85€/kwh mas são apenas previsões.
Num futuro próximo é capaz de fazer sentido económico haver uma ligação eléctrica entre Portugal e a Coreia do Sul ou o Japão, uns pequenos 13600 km.
Entre a Coreia do Sul e o centro da União Europeia existem 8 fusos horários pelo que poderá haver na Europa energia eléctrica solar entre as 2h da manhã e o pôr do Sol e no Oriente entre o nascer do Sol e as 2h da manhã.
Depois, as sociedade adaptam-se à nova energia barata.
Fig. 2 - Futura linha eléctrica que vai ligar campos produtores de energia eléctrica ao longo do paralelo 40 na Euro-Ásia.
Deixem o Sócrates em paz.
O caso Sócrates não passa de uma novela da CMTV que a TVI e, depois, a SIC e a RTP copiaram.
Tal como ninguém questiona quanto Afonso Henriques roubou, deixemos essa novela para a História julgar.
E a discussão é desonesta pois não ficou provado que o Sócrates foi corrompido pois o despacho de pronuncia não é uma sentença. Apenas existem indícios que justificam haver julgamento.
E uma sentença nunca se deve pronunciar sobre os crimes prescritos porque o "condenado" não pode apresentar prova sobre crimes prescritos.
4 comentários:
A parte do Sócrates era desnecessária … ou então foi apenas para nos divertir!
Antes fosse apenas uma telenovela, mexicana ou turca, mas uma novela! - não é!
É demasiado triste e vergonhoso o que aquele cabrão fez, mas mais vergonhoso ainda é o que a Justiça não faz.
Relativamente à energia, gostei do que li.
Obrigada pelos esclarecimentos sobre as relativas vantagens do uso de baterias em vez de cabos de cobre. Sou do tempo das baterias se babarem e durarem muito pouco tempo. O lítio era considerado poluente e eu pergunto se não vai haver ferrugem metida neste processo de ligação às Coreia do Sul.
O problema da energia começa-se por resolver implementando reformas estruturais a começar pela:
- Abolição do salário mínimo
- Liberalização dos despedimentos
- Abolição dos descontos
seguindo-se outras reformas estruturais.
Professor, a ideia dos painéis solares que apresenta tem enormes riscos geopolíticos logo nunca seria aplicada. Aqui há uns anos apresentou num post como solução a utilização de energia nuclear, porque é que abandonou? Sabe que as principais potências mundiais estão a apostar novamente? tanto é que o preço de urânio nos mercados escalou.
CC
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