Avaliação técnica do transporte e do armazenamento de hidrogénio visando a descarbonização do sistema energético nacional

Abstract

A elevação da temperatura média na superfície terrestre, nomeadamente devido ao au mento das emissões dos gases de efeito estufa (GEE), levantou diversas questões de como mitigar essa tendência e uma das medidas de maior destaque é a ampliação da participação de fontes de energias renováveis (FER) e a redução na participação de combustíveis fósseis no balanço energético nacional. Contudo, a produção de eletricidade baseada em FER apresenta o impasse da sazonalidade na disponibilidade e a forma mais adequada para garantir a segurança energética nacional é com armazenamento em larga escala, nomeadamente com o hidrogénio. Este trabalho tem por objetivo avaliar tecnicamente, por meio de revisão de literatura, as atuais tecnologias de transporte, armazenamento e distribuição (TAD) do hidrogénio relacio nando-as com o cenário atual estrutural de Portugal. Particularidades desse gás quanto à sua compressão, escoamento e interação com os diferentes materiais, especialmente o aço, limita ções de carater geográfico, como no caso do armazenamento subterrâneo, e indicadores eco nómicos dos principais meios de TAD foram estudados de forma a concatenar informações dis persas na literatura permitindo, assim, um melhor entendimento de como a transição energética nacional para o H2 poderá ser realizada. Enfim, após o estudo realizado, percebe-se que o país tendo uma política de apoio e investimento tecnológico na transição energética ao hidrogénio torna-se um forte candidato a estar no topo da produção e fornecimento na Europa. Do ponto de vista técnico, Portugal tem uma estrutura favorável (i.e., estradas, gasodutos de transporte e distribuição, cavernas de sal gema e o Porto de águas profundas de Sines) que pode ser adaptada, melhorada e ampliada visando sempre o amadurecimento gradual dessa a economia.

The increase in the average temperature on the Earth's surface, namely due to the intensification of the greenhouse gases (GHG) emissions, raised several questions on how to mitigate this trend and one of the most prominent measures is the expansion of renewable energy sources (RES) participation and the reduction in the share of fossil fuels in the national energy balance. However, the production of electricity based on RES brings the seasonality in availability impasse, therefore the most adequate way to guarantee the national energy security is through a large scale storage, namely with hydrogen. This work aims to evaluate technically, by means of a literature review, the current hydrogen transport, storage and distribution technologies relating them to the current structural scenario in Portugal. Particularities of this gas in terms of its compression, flow and interaction with different materials, especially steel, geographic limitations, as in the case of underground storage, and economic indicators of the main means of transport, storage and distribution have been studied in order to concatenate the information dispersed in the technical literature, thus allowing a better understanding of how the national energy transition to H2 can be accomplished. Finally, after the study, it is clear that the country, with a supportive policy and technological investment in the hydrogen energy transition, becomes a strong candidate to be at the top of production and supply in Europe. From a technical point of view, Portugal has a favorable structure (i.e., roads, transport and distribution pipelines, salt caves and the deep-water Port of Sines) that can be adapted, improved and expanded focused on the gradual maturation of this economy.