quarta-feira, 4 de junho de 2025

Hidrogênio Nuclear

A construção da primeira usina de produção de hidrogênio movida a energia nuclear com capacidade de 10 MW,  produzindo mais de 4 toneladas de hidrogênio/dia, avança na Coréia do Sul desenvolvida pela KHNP, Korea Hydro & Nuclear Power, iniciará operações em 2027, dois anos após o início da construção. A Usina piloto de hidrogênio nuclear está localizada em Sinam-ri, Ulju-gun, utilizará tecnologia da eletrólise de baixa temperatura com energia nuclear e certificação como hidrogênio limpo, projeto conjunto de 12 organizações com potencial na descarbonização industrial, marcando estratégia nacional de impulsionar a economia do hidrogênio com capacidade de 10 megawatts, MW, usando eletricidade das usinas nucleares de Gori e Saeul e, graças à eletrólise de baixa temperatura, espera-se produzir mais de 4 toneladas de hidrogênio/dia armazenados e distribuídos à usuários industriais na região. A produção é considerada hidrogênio limpo, desde que as emissões de gases efeito estufa permaneçam abaixo de 4 kgs de CO₂ por kg de hidrogênio gerado, considerando que atualmente, regulamentações na Coreia do Sul impedem conexões diretas entre usinas nucleares e unidades de produção de hidrogênio e, para superar tal limitação, a KHNP planeja solicitar isenção através do sistema de sandbox regulatório que permitiria estabelecimento de redes dedicadas para fornecer eletricidade nuclear à usina de eletrólise, à longo prazo, regulamentações do mercado de eletricidade e termos de transação da KEPCO, Korea Electric Power Corporation, precisarão ser modificados para permitir expansão do modelo. Estão envolvidos no projeto 12 organizações-chave dos setores energético e industrial, Samsung C&T, Doosan Energy e Hyundai Engineering & Construction responsáveis ​​pela construção da infraestrutura, a Korea Electric Power Corporation e Korea Atomic Energy Research Institute responsáveis ​​pelo licenciamento e segurança nuclear, enquanto parceiros como Korea Gas Safety Corporation, Korea Gas Technology Corporation, Future Standards Research Institute e Korea Institute of Energy Research, entre outros, contribuem com expertise em segurança, regulamentações e tecnologia. O hidrogênio produzido atende critérios de certificação de hidrogênio limpo permitindo uso em aplicações industriais de baixo carbono e, conforme o Instituto de Economia Energética da Coreia, não é a fonte de energia que importa mas o nível de emissões na produção, considerando que a  KHNP coordena com autoridades locais garantir que o hidrogênio chegue aos usuários industriais próximos facilitando transição energética na região. O projeto está integrado ao complexo industrial de hidrogênio de Uljin que ocupa 1,58 milhão de m² na 1ª fase, planejando usar 500 MW de eletricidade nuclear para produzir 70 mil toneladas de hidrogênio/ano expandindo à 300 mil toneladas/ano, a custo de produção de 3.500 wons/kg de hidrogênio e taxa operacional de 85% nas instalações nucleares, sendo que Samsung E&A, GS Engineering & Construction, Hyundai Engineering, Lotte Chemical e SK Ecoplant manifestaram interesse em se juntar ao complexo. O projeto é alternativa escalável à descarbonização e sustentabilidade por conta da redução nas emissões de gases efeito estufa em setores de difícil eletrificação como indústria química, siderúrgica e transporte pesado, alta estabilidade e capacidade de produção contínua graças à disponibilidade de energia nuclear, complemento às energias renováveis ​​intermitentes, solar e eólica, proporcionando flexibilidade e segurança energética, escala a economia do hidrogênio em atingir metas de neutralidade climática, minimizando uso de água comparados a outras fontes de energia e reduzindo impacto ambiental adicional.

Considerando notas de transição, a Alemanha inaugura a 1ª usina fotovoltaica vertical flutuante do mundo com 2.500 módulos "Floating-SKipp" projetados para se movimentarem com o vento e capacidade de 1,8 MWp,  suficiente para abastecer 725 residências. Localizada em Jais Weiher, Baviera, possui 2.500 módulos verticais com orientação Leste-Oeste e potência instalada de 1,8 MWp além de geração anual de mais de 1.800 MWh,  com redução esperada de 600 toneladas de CO₂/ano, no entanto, apresenta desafios em relação a eficiência, estabilidade estrutural, impacto ambiental além de potencial para aproveitar espaços aquáticos não utilizados, daí, um conceito inovador, ou, energia fotovoltaica vertical flutuante, ou, a 1ª usina piloto fotovoltaica vertical flutuante desenvolvida pela SINN Power em colaboração com a Jais, instalada em Jais Weiher, um lago artificial em Gilching, Alemanha,  projeto que busca demonstrar como superfícies aquáticas podem ser convertidas em espaços à produção de energia solar sem ocupar terras agrícolas ou industriais. O sistema utiliza 2.500 módulos "Floating-SKipp" projetados e patenteados pela SINN Power dispostos verticalmente na orientação Leste-Oeste, arranjo que permite os módulos se moverem com flexibilidade sob o vento reduzindo estresse estrutural e considerando que o projeto iniciou ancoragem em 2024 e a instalação na água em setembro de 2024 e, a partir de abril de 2025, as fileiras de módulos tornaram-se operacionais. A disposição vertical evita limitação legal de 15% de ocupação das superfícies dos corpos d'água, já que ocupa menos espaço horizontal, a orientação Leste-Oeste permite gerar energia nas primeiras horas do dia e período da tarde, adaptando-se melhor aos picos de demanda evitando saturações ao meio-dia e os módulos verticais são menos propensos ao acúmulo de neve melhorando desempenho nos meses frios. A solução alemã à planta de agregados de Jais proporciona redução de 65% na dependência energética externa nos meses de maior movimento, além disso, estima-se redução de 600 toneladas de CO₂/ano que contribui à metas de neutralidade climática da região de Starnberg-Ammersee, no entanto, o gerente da usina diz que permanecem cautelosos quanto ao armazenamento econômico de energia visto que tecnologias viáveis ​​na área  estão em desenvolvimento. Para concluir, o sistema fotovoltaico vertical flutuante enfrenta incertezas como a disposição vertical pode gerar auto-sombreamento quando o sol está baixo reduzindo a eficiência, não há estudos que confirmem o desempenho desses tipos de plantas em condições reais ao longo de anos, embora os módulos sejam projetados para se moverem com o vento não se sabe com certeza como afetará a durabilidade do sistema, custos de manutenção, estabilidade da ancoragem, mudanças na qualidade da água, no habitat de peixes e pássaros e efeitos das operações de manutenção, fatores que exigem avaliação ambiental completa. No entanto, abre caminho à transição energética ao permitir utilização eficiente de espaços sem valor agrícola ou industrial, reduzir conflitos de uso da terra em áreas com alta densidade populacional, geração de energia próxima a centros de consumo reduzindo perdas no transporte de eletricidade, contribuição à descarbonização da industria em atividades como extração de agregados que exigem grandes quantidades de energia, proteção do solo e preservação de paisagens por meio da transferência de parte da infraestrutura energética à superfícies aquáticas subutilizadas, vale dizer que, representa passo em direção a modelos de produção de energia mais integrados ao ambiente e com menor impacto ambiental combinando com inovação técnica, prudência científica e políticas de apoio bem elaboradas.

Moral da Nota: a American Lung Association à poluição por ozônio ou partículas, informou que 46% dos residentes dos EUA, ou, 156 milhões de pessoas, viviam em áreas com qualidade do ar insalubre que receberam notas "F", dito na 26ª análise anual de dados de qualidade do ar realizada pela associação que mostra um país regredindo em termos de medidas de ar limpo. Dados dos anos de 2021 a 2023 constatam aumento de 25 milhões de pessoas vivendo com ar insalubre comparadas com pesquisa de 2024 sendo que o relatório mostra como efeitos das mudanças climáticas, calor, seca e aumento da fumaça dos incêndios florestais, provocam mudanças na qualidade do ar no país ja que em 2023 as temperaturas globais foram as mais altas registradas, de acordo com a NOAA e, as temperaturas nos EUA foram as quintas mais altas da história do país, recorde superado em 2024, com a NASA estimando que a Terra estaria 1,47 ºC mais quente que a média histórica de 1850 a 1900. A fumaça dos incêndios florestais contribuíram para que regiões recebessem notas baixas, em 2023, intensos incêndios florestais canadenses se espalharam por centros populacionais no Nordeste causando a maior exposição à fumaça por pessoa na história moderna dos EUA e o aumento da fumaça dos incêndios florestais que cria partículas que penetram nos pulmões e circulam na corrente sanguínea está minando o progresso feito na qualidade do ar desde que o Congresso aprovou a Lei do Ar Limpo em 1963. Estudo publicado em 2023 de Marshall Burke, professor associado da Universidade de Stanford, descobriu que o aumento da fumaça dos incêndios florestais havia desfeito 25% do progresso conseguido pela Lei do Ar Limpo com   relatórios da associação pulmonar mostrando reviravolta semelhante, começando em 2016 e constatando que Bakersfield, Califórnia, teve o ar mais poluído do país entre 2021 e 2023 ficando no 1º lugar em poluição por partículas de curto prazo quando o ar atinge níveis "insalubres" ou "muito insalubres", de acordo com o índice de qualidade do ar,  3º lugar em poluição por partículas o ano e no 1º lugar em poluição por ozônio. Vale lembrar que impactos na saúde estão subestimados pelos modelos de risco tradicionais usados ​​por reguladores, conforme estudo que encontrou modo diferente de medir risco cumulativo que a poluição do ar representa à saúde sendo que o novo método leva em conta como exposições químicas impactam o corpo com riscos aumentados ao cérebro, coração, pulmões, rins e sistemas hormonais em comunidade da Filadélfia, já que, métodos tradicionais não encontraram riscos aumentados à saúde com base no mesmo nível de exposição à poluição naquela comunidade. O estudo, conduzido por cientistas da Universidade Johns Hopkins e Aerodyne Research Inc., empresa que cria software e sensores à pesquisa ambiental, difere de modelos de risco tradicionais ao contabilizar exposições simultâneas a produtos químicos e impactos potenciais em várias partes do corpo, considerando que, abordagens regulatórias tradicionais para analisar impactos da poluição do ar na saúde consideram cada produto químico individualmente em vez de cumulativamente, com limites definidos no nível de exposição diária a um produto químico ao longo da vida que provavelmente não causará danos. Um produto químico pode causar danos nas diferentes partes do corpo em diferentes concentrações, este método usa a menor concentração indutora de danos para iniciar a regulamentação e assume que outras partes do corpo não serão afetadas, de acordo com Keeve Nachman coautora do estudo e professora de saúde ambiental e engenharia na Universidade Johns Hopkins, sendo que a equipe de pesquisa criou método expandido que seria capaz de contabilizar melhor exposições a vários produtos químicos somando impactos nas partes do corpo e não nas mais sensíveis. Os pesquisadores encontraram risco aumentado de danos com o mesmo nível de exposição à poluição do ar, o que, segundo eles, deve levar órgãos reguladores pensar de modo diferente sobre como instalações industriais são permitidas e regulamentadas em comunidades no país.