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Soluções de automação industrial para a produção sustentável de hidrogénio

Promover uma produção fiável de hidrogénio

Em todos os setores a nível mundial, a transição para sistemas energéticos com menores emissões de carbono está a transformar a forma como a energia é produzida, armazenada e utilizada. A produção de hidrogénio verde é cada vez mais reconhecida como um fator essencial para a descarbonização, contribuindo para o desempenho industrial, a fiabilidade operacional e a produtividade a longo prazo.

À medida que as tecnologias de hidrogénio passam da fase de projetos-piloto para a implantação em escala industrial, torna-se essencial garantir um funcionamento estável e eficiente. Desde a produção de hidrogénio até aos processos a jusante, uma automação fiável, um controlo preciso e uma conceção robusta dos sistemas são fundamentais para garantir um funcionamento seguro e eficiente a longo prazo.

Superar os desafios da automatização na produção de hidrogénio

Na SMC, compreendemos os requisitos técnicos e operacionais das aplicações de hidrogénio. Com décadas de experiência em automação industrial, apoiamos projetos de hidrogénio em toda a cadeia de valor do hidrogénio com soluções concebidas para aumentar a fiabilidade, a eficiência e a estabilidade do sistema.

A cadeia de valor do hidrogénio liga as energias renováveis às aplicações industriais e de utilização final no setor energético. Desde a produção de hidrogénio até ao armazenamento, transporte e utilização final, cada fase deve funcionar com um desempenho estável, um manuseamento seguro e um controlo preciso dos processos, de modo a permitir a implantação em grande escala.

À medida que a produção de hidrogénio verde passa da fase de projetos-piloto para a implantação industrial, os operadores enfrentam desafios cruciais:

  • Disponibilidade operacional – Maximizar o tempo de atividade do sistema e a estabilidade operacional
  • Produção segura de hidrogénio – Mitigação de riscos e garantia da segurança funcional
  • Eficiência energética – Minimizar as perdas de energia nos sistemas de refrigeração e nos sistemas auxiliares.

Automação em toda a cadeia de valor do hidrogénio

A cadeia de valor do hidrogénio liga as energias renováveis a aplicações industriais e energéticas concretas. Desde a produção de hidrogénio até à sua utilização final, cada etapa deve funcionar de forma fiável e eficiente para garantir que o hidrogénio possa ser implementado em grande escala como vetor de energia limpa.

Na SMC, apoiamos projetos de hidrogénio em todas as quatro fases – produção, armazenamento, transporte e utilização do hidrogénio – com soluções avançadas de automação e controlo de fluidos concebidas para garantir um funcionamento estável e eficiente.

Embora as nossas tecnologias estejam presentes em todo o processo, o nosso foco principal reside na produção de hidrogénio, onde o controlo preciso, a refrigeração fiável, a gestão da pressão e o manuseamento de fluidos são fundamentais para o desempenho da instalação. Ao concentrarmo-nos nesta fase, que é a que mais automatização requer, ajudamos os clientes a construir sistemas de hidrogénio fiáveis e escaláveis, prontos para a implementação industrial.

  • Produção

  • Armazenamento

  • Transportes

  • Utilização

Produção

Equipamento de produção de hidrogénio (eletrólise da água)

A eletrólise da água divide a água em hidrogénio e oxigénio utilizando eletricidade renovável — o cerne da produção de hidrogénio verde.

Um arrefecimento fiável, um acionamento preciso das válvulas, o tratamento do ar e sistemas robustos de manuseamento de fluidos são essenciais para garantir um funcionamento estável e otimizar o desempenho global da instalação.

Equipamento de produção de hidrogénio (eletrólise da água)

Armazenamento

Armazenado com ligas de armazenamento de hidrogénio

O hidrogénio deve ser armazenado em segurança e em condições controladas antes da sua distribuição ou utilização. Os sistemas de armazenamento exigem ambientes pressurizados seguros e materiais resistentes à fragilização por hidrogénio, a fim de garantir a fiabilidade operacional em grande escala.

Armazenado com ligas de armazenamento de hidrogénio

Transportes

Transporte em reboques / suportes para botijas de gás

O transporte de hidrogénio — frequentemente realizado através de reboques especializados ou sistemas de suportes tubulares — requer uma gestão estável do fluxo, uma contenção segura da pressão e uma monitorização ao longo de toda a cadeia de distribuição, a fim de garantir a segurança e a integridade.

Transporte em reboques / suportes para botijas de gás

Utilização

Caldeiras a hidrogénio e vapor sem emissões de CO₂

No local de utilização, o hidrogénio é utilizado em caldeiras industriais ou em aplicações energéticas, produzindo calor limpo ou vapor sem emissões de CO₂. O controlo preciso do fornecimento e a integração segura nos sistemas a jusante são fundamentais para o desempenho.

Caldeiras a hidrogénio e vapor sem emissões de CO₂

Soluções para a produção de hidrogénio e instalações auxiliares

A produção de hidrogénio através da eletrólise da água é um processo industrial altamente controlado que converte energia elétrica em hidrogénio utilizando a água como matéria-prima principal. Para garantir um funcionamento estável, eficiente e contínuo, o sistema de eletrólise baseia-se numa combinação de eletrónica de potência, tratamento de água, gestão térmica e controlo preciso dos gases e dos serviços auxiliares.

Para além do próprio eletrolisador, os restantes componentes da instalação desempenham um papel decisivo no desempenho global do sistema. A retificação de energia, a refrigeração, o abastecimento de água pura, a qualidade do ar de instrumentação e o manuseamento de gás devem funcionar em sintonia para garantir a eficiência, a segurança e a pureza do hidrogénio. Qualquer instabilidade nestes sistemas de apoio pode afetar diretamente a eficiência da produção e a vida útil do equipamento.

A SMC apoia os sistemas de produção de hidrogénio com soluções de automação, controlo de fluidos e gestão térmica concebidas para aumentar a fiabilidade e a estabilidade operacional. Ao proporcionar um controlo preciso do ar, da água e dos gases, bem como um arrefecimento e monitorização eficientes, a SMC ajuda a garantir que os processos de produção de hidrogénio decorram de forma harmoniosa, segura e eficiente, desde o arranque até à operação em plena escala.

Tecnologias-chave para a produção de hidrogénio

Arrefecimento

Acionamento e controlo de válvulas

Tratamento do ar e controlo da pressão

Equipamento de controlo de fluidos e tubagem

As soluções da SMC para concretizar uma sociedade do hidrogénio no futuro

Obtenha informações detalhadas sobre os produtos e tecnologias da SMC destinados a sistemas de produção de hidrogénio.

Clique na imagem abaixo para obter mais informações.

 

Perguntas frequentes e informações técnicas sobre a produção de hidrogénio

Como é que se pode melhorar a eficiência da produção de hidrogénio nos sistemas de eletrólise?

A eficiência da produção de hidrogénio depende em grande medida da estabilidade dos sistemas de apoio, tais como o arrefecimento, o controlo da pressão e a gestão de fluidos. Manter temperaturas de funcionamento ideais, garantir o acionamento preciso das válvulas e fornecer ar de instrumentação limpo e estável contribui para reduzir as perdas de energia e melhorar o desempenho geral do sistema. A seleção de componentes fiáveis e a conceção adequada do sistema são também essenciais para maximizar a eficiência e minimizar o tempo de inatividade.

Por que razão a refrigeração é fundamental nas instalações de produção de hidrogénio?

Durante a eletrólise, os retificadores, os eletrolisadores e os equipamentos auxiliares geram uma quantidade significativa de calor. Sem uma gestão térmica eficaz, as temperaturas excessivas podem reduzir a eficiência, acelerar a degradação dos componentes e comprometer a estabilidade operacional. A utilização de refrigeradores industriais específicos ajuda a manter condições de funcionamento estáveis e a garantir uma produção consistente de hidrogénio.

Quais são as causas mais comuns de paragem nos sistemas de produção de hidrogénio?

As paragens não planeadas podem estar relacionadas com falhas no acionamento das válvulas, nos sistemas de refrigeração, na qualidade do ar ou nos componentes de manuseamento de fluidos. O ar de instrumentação contaminado, as temperaturas instáveis ou o controlo pouco fiável das válvulas podem perturbar o processo. A utilização de componentes fiáveis e de alta qualidade, bem como a garantia de uma preparação adequada do ar e de um controlo adequado dos fluidos, podem melhorar significativamente a disponibilidade do sistema.

De que forma a qualidade do ar de instrumentação afeta o desempenho da produção de hidrogénio?

O ar de instrumentação é utilizado para acionar válvulas e controlar funções-chave do processo. Se o ar comprimido contiver humidade, óleo ou partículas, pode causar desgaste dos componentes, avarias e um funcionamento pouco fiável. Um tratamento adequado do ar e uma regulação correta da pressão garantem um controlo estável e seguro do processo de produção de hidrogénio.

Que componentes são essenciais para sistemas de produção de hidrogénio fiáveis?

Os sistemas de produção de hidrogénio dependem de várias tecnologias essenciais, incluindo:

  • Sistemas de refrigeração e controlo de temperatura
  • Componentes de acionamento e controlo de válvulas
  • Equipamento de tratamento de ar e regulação de pressão
  • Soluções de controlo de fluidos e tubagem de alta pureza.

Estes componentes garantem um funcionamento seguro, eficiente e contínuo ao longo de todo o processo de produção de hidrogénio.

Comece já hoje mesmo a otimizar o seu sistema de produção de hidrogénio

A SMC combina experiência industrial e tecnologias avançadas de componentes para apoiar aplicações de produção de hidrogénio. A nossa equipa pode ajudá-lo a identificar as soluções adequadas para melhorar a eficiência, a fiabilidade e o desempenho operacional.

Contacte-nos para falar com um especialista em aplicações de hidrogénio.