{"id":6343,"date":"2025-03-25T08:28:25","date_gmt":"2025-03-25T11:28:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/?p=6343"},"modified":"2025-03-25T08:28:27","modified_gmt":"2025-03-25T11:28:27","slug":"projeto-de-gerador-eletrico-a-hidrogenio-e-contemplado-com-r-149-milhoes-pela-finep","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/2025\/03\/25\/projeto-de-gerador-eletrico-a-hidrogenio-e-contemplado-com-r-149-milhoes-pela-finep","title":{"rendered":"Projeto de gerador el\u00e9trico a hidrog\u00eanio \u00e9 contemplado com R$ 14,9 milh\u00f5es pela Finep"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Passado quase um ano das inunda\u00e7\u00f5es que abalaram o Rio Grande do Sul e comoveram o Brasil inteiro, os seus impactos ainda s\u00e3o sentidos pela popula\u00e7\u00e3o ga\u00facha. No entanto, fora do Vale do Taquari, n\u00e3o s\u00e3o muitos os que se recordam da enchente de setembro de 2023, que havia sido considerada a maior dos \u00faltimos 150 anos naquela regi\u00e3o<\/em><\/strong><\/a>. Em Lajeado, por causa dessa enchente (superada somente pela de 2024), a empresa STW Solu\u00e7\u00f5es em Automa\u00e7\u00e3o<\/a><\/em><\/strong> teve de transferir sua sede para um local mais afastado do Rio Taquari. Em meio \u00e0s cat\u00e1strofes clim\u00e1ticas, a empresa veio a apostar em tecnologias sustent\u00e1veis, com destaque para o projeto de gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica em c\u00e9lulas a combust\u00edvel, movidas a hidrog\u00eanio. Realizada em parceria com a UFSM, a proposta foi aprovada no edital Mais Inova\u00e7\u00e3o Brasil \u2013 Energias Renov\u00e1veis<\/a><\/em><\/strong>, da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), obtendo subven\u00e7\u00e3o econ\u00f4mica no valor R$ 14,96 milh\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

A proposta contemplada intitula-se \u201cUnidade transport\u00e1vel modular de produ\u00e7\u00e3o e armazenamento de H2 verde para redu\u00e7\u00e3o de CO2 e gera\u00e7\u00e3o de energia em atendimento a cargas cr\u00edticas e oferta de energia sob demanda\u201d. Diferentemente de um gerador convencional a diesel, o prot\u00f3tipo a ser projetado e fabricado \u2013 al\u00e9m de gerar energia el\u00e9trica sem emiss\u00e3o de poluentes \u2013 vai envolver tamb\u00e9m a produ\u00e7\u00e3o, armazenamento e o transporte do hidrog\u00eanio.<\/p>\n\n\n

Em raz\u00e3o dessas caracter\u00edsticas, o prot\u00f3tipo ser\u00e1 dividido em tr\u00eas m\u00f3dulos, cada um com tecnologia pr\u00f3pria de gerenciamento e controle, \u201coperando de forma descentralizada e comunicando-se com as outras etapas e com a central de gest\u00e3o da esta\u00e7\u00e3o\u201d, informa a coordenadora do projeto na UFSM, professora Luciane Silva Neves, docente do Departamento de Eletromec\u00e2nica e Sistemas de Pot\u00eancia.<\/p>\n

Os professores Lucas Feksa Ramos, colega de departamento da coordenadora, e Frank Gonzatti, do Col\u00e9gio T\u00e9cnico Industrial de Santa Maria (Ctism), tamb\u00e9m participar\u00e3o do projeto, o qual ser\u00e1 desenvolvido pelo\u00a0Centro de Excel\u00eancia em Energia e Sistemas de Pot\u00eancia (Ceesp)<\/a><\/strong><\/em>. Durante o projeto, outros professores e alunos de gradua\u00e7\u00e3o, mestrado e doutorado se unir\u00e3o ao grupo para o seu desenvolvimento. Os recursos para as bolsas vir\u00e3o dos cerca de R$ 3,8 milh\u00f5es que a universidade vai receber da Finep. Outra parte desse valor ser\u00e1 investida nas instala\u00e7\u00f5es f\u00edsicas para o desenvolvimento do prot\u00f3tipo, as quais incluem cont\u00eaineres no Parque de Inova\u00e7\u00e3o, Ci\u00eancia e Tecnologia \u2013 antigo parque de exposi\u00e7\u00f5es da UFSM.<\/p>\n

Al\u00e9m da UFSM, a STW conta com outro parceiro no projeto: o\u00a0Cibiog\u00e1s \u2013 Centro Internacional de Energias Renov\u00e1veis<\/a><\/strong><\/em>. Localizada no parque tecnol\u00f3gico da usina Itaipu Binacional, essa institui\u00e7\u00e3o dedica-se ao \u201cdesenvolvimento do biog\u00e1s como recurso energ\u00e9tico limpo e competitivo\u201d.\u00a0<\/p>\n\n

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Participantes do projeto (da esq. para a dir.): professores Frank Gonzatti, Lucas Feksa Ramos e Luciane Silva Neves (coordenadora na UFSM), e os estudantes de Engenharia El\u00e9trica Cezar Moro Rodrigues (graduando) e Diogo Franchi (doutorando) [foto: arquivo pessoal]<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n

Cadeia do hidrog\u00eanio \u2013<\/b>\u00a0Apesar de o hidrog\u00eanio ser o elemento qu\u00edmico mais abundante do universo, \u00e9 necess\u00e1rio que a sua forma molecular (H2<\/sub>) seja obtida por meios sint\u00e9ticos, por diversas maneiras, a partir de mol\u00e9culas que o cont\u00eam. Atualmente, estima-se que cerca de tr\u00eas quartos do hidrog\u00eanio sint\u00e9tico produzido no mundo todo seja oriundo das ind\u00fastrias de am\u00f4nia e metanol e de refinarias de petr\u00f3leo, a partir de um processo conhecido como reforma a vapor. Nesse processo, o hidrog\u00eanio \u00e9 obtido por meio da quebra do metano (contido no g\u00e1s natural) com \u00e1gua em alta press\u00e3o e temperatura.<\/p>\n

A cadeia de hidrog\u00eanio envolve todos os processos, como produ\u00e7\u00e3o, armazenamento, transporte e uso do hidrog\u00eanio. Conforme a sua origem, ele \u00e9 classificado por cores distintas. Por exemplo, o hidrog\u00eanio obtido a partir de combust\u00edveis f\u00f3sseis (incluindo a reforma a vapor), com a libera\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>), \u00e9 denominado \u201chidrog\u00eanio cinza\u201d. E, quando houver a captura do CO2,<\/sub>\u00a0\u00e9 denominado \u201chidrog\u00eanio azul\u201d. O \u201chidrog\u00eanio verde\u201d \u00e9 aquele produzido principalmente pelo processo de eletr\u00f3lise da \u00e1gua, a partir de energias renov\u00e1veis, como a energia e\u00f3lica e a solar.<\/p>\n

O hidrog\u00eanio pode ser armazenado e transportado de diferentes formas, como g\u00e1s pressurizado at\u00e9 700 bar, na forma criog\u00eanica, em hidrocarbonetos sint\u00e9ticos, hidretos qu\u00edmicos (como a am\u00f4nia), hidretos met\u00e1licos e materiais porosos. O hidrog\u00eanio pode ser convertido em energia el\u00e9trica atrav\u00e9s de pilhas de c\u00e9lulas a combust\u00edvel, as quais geram energia el\u00e9trica, calor e \u00e1gua atrav\u00e9s de uma rea\u00e7\u00e3o eletroqu\u00edmica.<\/p>\n

M\u00f3dulos \u2013<\/b>\u00a0Visando \u00e0 obten\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio verde para o desenvolvimento do projeto em quest\u00e3o, uma usina fotovoltaica com pico de 200 kW ser\u00e1 instalada na sede da STW. A usina vai fornecer energia el\u00e9trica ao primeiro dos tr\u00eas m\u00f3dulos do prot\u00f3tipo. Essa primeira unidade consiste em um eletrolisador de 10 kW, com membrana de troca de pr\u00f3tons \u2013 tecnologia conhecida pela sigla PEM (proton exchange membrane<\/i>).<\/p>\n

Este tipo de eletrolisador est\u00e1 entre os mais modernos, podendo operar em uma larga faixa de varia\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia de entrada, al\u00e9m de possuir uma resposta mais r\u00e1pida quando comparada a um do tipo alcalino. Como o seu pr\u00f3prio nome indica, o m\u00f3dulo realiza a eletr\u00f3lise da \u00e1gua, quebrando as suas mol\u00e9culas em \u00e1tomos de hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio, por meio da eletricidade.<\/p>\n

O hidrog\u00eanio resultante do processo de eletr\u00f3lise \u00e9 pressurizado a 200 bar e armazenado em cilindros, os quais \u2013 no \u00e2mbito do projeto \u2013 se configuram como o segundo m\u00f3dulo do prot\u00f3tipo. O terceiro m\u00f3dulo \u00e9 o gerador de energia el\u00e9trica. Este m\u00f3dulo consiste em uma pilha de c\u00e9lula de combust\u00edvel do tipo PEM de 50 kW, operando em paralelo com um banco de baterias de \u00edons de l\u00edtio.<\/p>\n

Na c\u00e9lula de combust\u00edvel, a energia el\u00e9trica \u00e9 gerada pelo processo inverso ao da eletr\u00f3lise; ou seja, por meio da queima do hidrog\u00eanio, obtendo-se vapor d\u2019\u00e1gua como subproduto. Esta unidade poder\u00e1 operar conectada (on-grid<\/i>) e desconectada (off-grid<\/i>) da rede el\u00e9trica, pois \u00e9 equipada com um inversor h\u00edbrido.<\/p>\n

Resultado esperado \u2013<\/b>\u00a0Espera-se que o projeto resulte, ao final dos tr\u00eas anos previstos para a sua execu\u00e7\u00e3o, no desenvolvimento de uma tecnologia que alcance o n\u00edvel 7 de maturidade tecnol\u00f3gica (em uma escala de 1 a 9) na classifica\u00e7\u00e3o conhecida pela sigla TRL (Technology Readiness Level<\/i>). De acordo com a\u00a0defini\u00e7\u00e3o da Finep<\/a><\/strong><\/em>, esse n\u00edvel corresponde \u00e0 \u201cdemonstra\u00e7\u00e3o de prot\u00f3tipo do sistema em ambiente operacional\u201d.<\/p>\n

\u201cEste prot\u00f3tipo inova no campo das solu\u00e7\u00f5es para o suprimento energ\u00e9tico renov\u00e1vel, com confiabilidade e efic\u00e1cia para solu\u00e7\u00f5es emergenciais ou de servi\u00e7os ancilares, devido \u00e0 portabilidade e versatilidade do sistema, mitigando o impacto ao meio ambiente\u201d, avalia a professora Luciane.<\/p>\n

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Texto: Lucas Casali – Ag\u00eancia de Not\u00edcias UFSM<\/i><\/p>\n

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A proposta \u00e9 realizada em parceria entre a empresa STW Solu\u00e7\u00f5es em Automa\u00e7\u00e3o, a UFSM e o Cibiog\u00e1s<\/p>\n","protected":false},"author":8125,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[1112,114,1113,214],"class_list":["post-6343","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-geral","tag-ceesp","tag-engenharia-eletrica","tag-finep","tag-ppgee"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6343","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8125"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6343"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6343\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6343"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6343"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufsm.br\/unidades-universitarias\/ct\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6343"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}