No dia 28, o sistema de produção de hidrogênio por eletrólise direta de água do mar com acoplamento térmico e coprodução de elementos estratégicos, desenvolvido de forma independente pela China, alcançou mais de 1000 horas de operação contínua e estável em uma base de testes-piloto em Rizhao, Shandong. O comitê de avaliação, composto por 5 acadêmicos e vários especialistas seniores, considerou que esse resultado marca a superação, pela China, de um desafio técnico global — a coprodução sinérgica de hidrogênio a partir da água do mar e de elementos estratégicos marinhos —, estabelecendo uma vantagem pioneira nesse campo de avanço tecnológico.

A produção de hidrogênio por eletrólise direta de água do mar com acoplamento térmico é uma tecnologia avançada que dispensa a dessalinização da água do mar e utiliza diretamente o calor residual industrial para reduzir o consumo energético na produção de hidrogênio. O responsável pela equipe do projeto, Tang Bo, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências, resumiu o processo em uma frase: “Extrai-se água do mar, consome-se o calor residual, produzem-se hidrogênio, água doce e elementos estratégicos, sem gastar uma gota de água doce em todo o processo.”

Segundo informações, o dispositivo pode processar cerca de 800 toneladas de água do mar por ano e produzir anualmente 260 mil metros cúbicos padrão de hidrogênio de alta pureza; esse hidrogênio verde pode reduzir cerca de 460 toneladas de emissões de dióxido de carbono por ano.

Afinal, onde está a dificuldade da produção de hidrogênio a partir da água do mar? Tang Bo explicou que a eletrólise direta da água do mar enfrenta dois problemas incontornáveis: o primeiro é a incrustação — durante a eletrólise da água do mar, a alcalinidade ao redor do cátodo aumenta, e os íons de cálcio e magnésio formam uma crosta dura que adere aos eletrodos, como a camada de incrustação que se acumula no fundo de uma chaleira, levando à perda de funcionalidade dos eletrodos; o segundo é a corrosão — os íons cloreto na água do mar têm forte poder corrosivo, e os eletrodos, imersos por longos períodos na água do mar, ficam corroídos e cheios de cavidades, podendo ainda liberar cloro tóxico se não forem tratados adequadamente.

“A solução vem de duas estratégias”, disse Tang Bo. A primeira é o aproveitamento térmico em cascata. A equipe introduz no sistema, para reciclagem, o calor residual de baixo grau emitido por empresas siderúrgicas vizinhas e o calor gerado pelo próprio processo de eletrólise, de modo análogo a, depois de cozinhar o pão no vapor, aproveitar o fogo remanescente do fogão para preparar um mingau, sem precisar acender uma nova chama. Ele explicou que a eletrólise em si continua sendo movida a eletricidade, e o calor residual não substitui a eletricidade, apenas reduz efetivamente esse consumo elétrico. A outra estratégia é o enriquecimento simultâneo de elementos estratégicos, ou seja, sob as condições de eletrólise para produção de hidrogênio a partir da água do mar, por meio de reação dinâmica em linha de fluxo contínuo, extrair in situ os elementos estratégicos da água do mar, elevando recursos em quantidades traço — originalmente como “procurar uma agulha no palheiro” — a altas concentrações com valor de exploração industrial.

Xu Tongwen, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências e professor da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, afirmou que a rota tecnológica “aproveitamento de calor residual — produção de hidrogênio a partir da água do mar — coprodução de recursos estratégicos” permite que tanto o calor residual de fábricas costeiras quanto os recursos marinhos sejam aproveitados, oferecendo uma solução técnica viável para o desenvolvimento de hidrogênio verde marinho em larga escala e a baixo custo.