O primeiro projeto integrado de demonstração de produção, armazenamento, transporte e reabastecimento de hidrogênio verde do Grupo Três Gargantas concluiu com sucesso a fase de comissionamento na Base de Pesquisa e Desenvolvimento e Teste de Tecnologia Fonte-Rede-Carga-Armazenamento de Ulanqab, na Mongólia Interior.

Recentemente, o primeiro projeto integrado de demonstração de produção, armazenamento, transporte e reabastecimento de hidrogênio verde do Grupo Três Gargantas concluiu com sucesso a fase de comissionamento na Base de Pesquisa e Desenvolvimento e Teste de Tecnologia Fonte-Rede-Carga-Armazenamento de Ulanqab, na Mongólia Interior. Liderado pelo Instituto de Pesquisa Três Gargantas, o projeto concentra-se em tecnologias-chave em quatro áreas principais: produção, armazenamento, transporte e reabastecimento de hidrogênio. Abrange de forma abrangente etapas importantes, como a produção de hidrogênio por eletrólise da água, armazenamento e transporte diversificados, geração de energia por células a combustível de hidrogênio e reabastecimento de hidrogênio. O projeto não apenas constrói um processo de ciclo fechado de "produção de hidrogênio verde para geração de eletricidade — armazenamento e transporte diversificados — aplicação em múltiplos cenários", mas também cria um "campo de testes" para hidrogênio verde, com foco na verificação tecnológica e inovação de modelos, impulsionando o desenvolvimento de alta qualidade da indústria de energia de hidrogênio na China.

Atualmente, a energia de hidrogênio, como um caminho importante para promover a transformação energética verde, tem recebido atenção de muitos países. A energia de hidrogênio verde utiliza energia renovável (como energia eólica e fotovoltaica) para produzir hidrogênio por meio da eletrólise da água, que é a rota de produção de hidrogênio mais limpa. Localizado na cidade de Ulanqab, Região Autônoma da Mongólia Interior, este projeto de demonstração está situado em uma das regiões mais ricas em recursos de energia solar e eólica da China. O projeto explora o desenvolvimento integrado da cadeia produtiva de produção, armazenamento, transporte e processamento de hidrogênio verde com o modelo "fonte-rede-carga-armazenamento", visando criar um novo modelo de "acoplamento hidrogênio-eletricidade".

Atualmente, o hidrogênio verde representa aproximadamente 70% do consumo potencial nas indústrias química e siderúrgica. "Não queremos apenas explorar o valor químico do hidrogênio, mas também seu valor energético", explicaram os pesquisadores no local. "Em toda a plataforma da cadeia produtiva, o hidrogênio pode ser tanto um componente de 'carga' quanto de 'armazenamento'. Por meio de uma integração profunda com equipamentos de armazenamento de hidrogênio e células a combustível, podemos alcançar o armazenamento estável e em larga escala de novas energias a longo prazo, formando um padrão complementar e sinérgico com o armazenamento eletroquímico de energia, melhorando assim o sistema de consumo e fornecimento de novas energias."

Para alcançar a "integração hidrogênio-eletricidade", o projeto fez progressos importantes em diversos aspectos.

Na etapa de produção de hidrogênio, para corresponder com precisão à volatilidade dos recursos eólicos e solares, o projeto adotou um sistema de produção de hidrogênio por eletrólise da água com membrana de troca de prótons (PEM). O sistema foi projetado e demonstrações operacionais foram realizadas para a produção de hidrogênio por eletrólise da água, visando atender às necessidades de consumo de energia renovável e à regulação da carga do parque industrial. O sistema possui capacidade de resposta de segundo nível, adaptando-se efetivamente à natureza intermitente e flutuante da produção de novas energias.

Na etapa de armazenamento e transporte, a baixa densidade do hidrogênio, as dificuldades de armazenamento e transporte e o alto custo são os principais desafios do setor. Este projeto concentra-se nas necessidades de armazenamento e transporte em larga escala e a longa distância, aplicando um sistema de armazenamento de hidrogênio com múltiplos níveis de pressão e desenvolvendo um expansor de liquefação de hidrogênio. Simultaneamente, constrói um tanque criogênico de hidrogênio líquido capaz de atender aos requisitos de armazenamento de 7 dias, explorando um caminho técnico para o armazenamento e transporte coordenados de hidrogênio gasoso e líquido em alta pressão.

Na etapa de reabastecimento e aplicação, o projeto considera integralmente as características do ambiente frio e de média altitude do norte da China, construindo uma plataforma de teste de reabastecimento de hidrogênio adaptada a condições de baixa temperatura de -30 °C, verificando a confiabilidade operacional do sistema de reabastecimento em condições extremas. O sistema permite o controle totalmente automatizado do processo de "ligar-desligar-operar" e pode atender de forma estável às necessidades de teste de postos de abastecimento de hidrogênio em dois níveis de pressão principais: 35 MPa e 70 MPa. Além disso, o sistema de cogeração e armazenamento de energia com célula de combustível de hidrogênio de 200 kW/120 horas, que dá suporte ao projeto, verifica o potencial de aplicação do hidrogênio verde como fonte de energia com zero emissão de carbono.

Segundo relatos, com base nesse projeto, o Instituto de Pesquisa das Três Gargantas obteve aprovação para diversos projetos de demonstração em nível nacional, fornecendo importante suporte técnico e experiência prática para acelerar a construção de um novo sistema de energia. Como disseram os pesquisadores no local: "Esperamos que os resultados produzidos pelo 'campo experimental' possam ser tanto 'revelados na literatura científica' quanto 'aproveitados na prática'".