A prática ainda é incomum, mas o hidrogénio verde pode apoiar a transição energética de uma casa. Um estudo recente mostra que é possível produzi-los em casa, ao mesmo tempo que se dá uma segunda vida aos painéis solares usados.
A descarbonização dos usos domésticos não passa necessariamente pela electrificação. No Chile, estamos explorando outro meio: o gás limpo, especialmente o hidrogênio, um vetor energético cuja principal vantagem é que só produz água quando queimada.
Uma equipe de pesquisadores chilenos desenvolveu um método para produzir hidrogênio verde em escala doméstica usando energia solar. A grande inovação da sua tecnologia: utiliza apenas painéis solares usados.
Produção simplificada de hidrogênio
São necessários dois sistemas principais para produzir hidrogénio verde: uma fonte de energia isenta de carbono e um eletrolisador. Em seu estudo publicado na revista Conversão e Gestão de Energiaos cientistas utilizam eletricidade solar proveniente de painéis recondicionados, que ainda mantêm entre 80 e 90% da sua capacidade inicial.
Para adaptar estes módulos ao eletrolisador, a sua arquitetura interna foi profundamente modificada. O objetivo era retirar alguns equipamentos caros, como o inversor ou o otimizador de pontos de potência, normalmente necessários para ajustar a curva corrente-tensão dos painéis à do eletrolisador. Os investigadores reorganizaram assim as células fotovoltaicas de forma a tornar o sistema diretamente compatível, sem passar por estes dispositivos intermédios.
O rendimento de hidrogênio solar atinge cerca de 7%. Ou seja, 7% da energia solar captada é convertida em hidrogênio. No protótipo desenvolvido, o sistema permitiu produzir até 345 litros de gás, volume muito superior às necessidades de uma residência. Antes de ser utilizado para cozinhar e aquecer, porém, esse hidrogênio é misturado ao gás natural, mistura geralmente compatível com os equipamentos existentes.
Dando uma segunda vida aos painéis
Para além da produção nacional de hidrogénio, o interesse desta abordagem reside sobretudo na recuperação de painéis usados. De acordo com um estudo daIniciativa solar Second Life na Austrália, até 89% dos módulos enviados para reciclagem ainda funcionam, mesmo que não atendam mais aos padrões de desempenho esperados.
Estes painéis podem apresentar vários defeitos (fissuras nos vidros, pontos quentes que reduzem a sua eficiência, células danificadas) sem serem completamente inutilizáveis. Outros módulos descartados provêm de usinas fotovoltaicas onde foram substituídos não por apresentarem defeitos, mas para se beneficiarem de tecnologias mais novas e eficientes.
No entanto, o volume destes resíduos continua a crescer e poderá atingir vários milhões de toneladas nos próximos anos. O estudo realizado pelos investigadores oferece assim uma alternativa interessante para prolongar a vida útil destes equipamentos através da sua reutilização, antes de irem para o setor da reciclagem.
Especialmente porque, para os utilizadores, o sistema pode apresentar uma vantagem económica real. Com a utilização de painéis usados e graças à configuração feita na arquitetura interna, o custo de produção de hidrogénio é reduzido para 5,4€/kg, ou cerca de 18% menos que o das instalações convencionais.