Eficiência de produção de hidrogênio do teste conjunto SunHydrogen-Sparc ultrapassa 10%

De acordo com pt.wedoany.com-O módulo de produção de hidrogênio solar da SunHydrogen alcançou eficiência de conversão de energia solar em hidrogênio (STH) superior a 10% em testes conjuntos com a Sparc Hydrogen. As duas empresas assinaram um acordo de cooperação técnica de 24 meses, planejando integrar o módulo ao reator de energia solar concentrada da Sparc Hydrogen e avançar para testes piloto ao ar livre.

A eficiência STH mede a proporção da energia solar incidente convertida em energia química do hidrogênio. Uma eficiência STH de 10% significa que 10% da luz solar que incide sobre o sistema é convertida em energia de hidrogênio.

Este resultado representa um progresso incremental, mas não um recorde mundial. O Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) relatou em 2017 um sistema fotoelétrico-químico que alcançou 16,2% de eficiência STH. O NREL também alertou que medições interlaboratoriais sem testes padronizados rigorosos podem apresentar diferenças significativas.

Sistemas tradicionais de hidrogênio verde geralmente usam eletricidade de fontes renováveis para alimentar eletrolisadores que decompõem a água. A SunHydrogen segue uma rota diferente: seu módulo combina fotoelétrico-químico com componentes integrados de fotovoltaico-eletrólise, integrando a conversão de energia solar e o processo de decomposição da água no mesmo dispositivo, em vez de primeiro gerar eletricidade em uma usina e depois transportá-la para o eletrolisador. A Sparc Hydrogen, por sua vez, adota a rota de decomposição fotocatalítica da água, com seu reator concentrando a luz solar em materiais fotocatalisadores para desencadear a reação de produção de hidrogênio. A empresa foi fundada com base na pesquisa do professor Greg Metha, químico da Universidade de Adelaide, cuja equipe demonstrou a produção de hidrogênio por energia solar concentrada em 2021.

A lógica por trás da combinação das duas tecnologias é que, se o módulo da SunHydrogen puder operar eficientemente sob luz solar concentrada, ele poderá se beneficiar do alto fluxo solar que a arquitetura do reator da Sparc foi projetada para aproveitar. Testes iniciais mostraram que, quando a luz solar é concentrada, a produção de hidrogênio do módulo aumenta, indicando que o aumento da intensidade luminosa pode elevar a produção, em vez de levar o sistema além de sua faixa operacional eficaz. As duas empresas planejam, em seguida, aumentar os níveis de concentração em laboratório e, posteriormente, transferir as operações para o exterior, na instalação piloto SHARP em Roseworthy, no sul da Austrália. Os resultados dos testes serão usados em uma avaliação técnico-econômica financiada conjuntamente para calcular o custo nivelado por quilograma de hidrogênio.

A viabilidade comercial não depende apenas da eficiência. Maior eficiência pode reduzir o equipamento e a área necessários para produzir uma determinada quantidade de hidrogênio, mas o sistema também deve superar desafios relacionados a custos de materiais, catalisadores, sistemas ópticos, gerenciamento térmico, manutenção e durabilidade. Para a produção direta de hidrogênio fotoelétrico-químico, a durabilidade é particularmente crítica: o NREL aponta que materiais semicondutores podem se degradar ao entrar em contato com eletrólitos aquosos, dificultando a conversão da alta eficiência de laboratório em longa vida útil operacional. A SunHydrogen e a Sparc Hydrogen ainda precisam demonstrar que a eficiência obtida nos testes pode transitar das condições controladas de laboratório para sistemas de maior escala sob luz solar concentrada.

Se a cooperação atingir os marcos estabelecidos, a Sparc Hydrogen terá um período de opção de 18 meses para negociar um acordo de fornecimento de longo prazo ou licenciamento de fabricação do módulo da SunHydrogen.