Conforme referido no artigo publicado na newsletter de novembro de 2020, o hidrogénio, sendo o elemento mais leve da tabela periódica, é o que possui o maior valor energético. Este elemento não é tóxico, a sua combustão não implica emissões nocivas para o ambiente, pelo que, relativamente a outras fontes de energia, tem a vantagem de emitir poluição zero, já que o produto final da combustão é simplesmente vapor de água.
Assim, e, considerando que o nível de reatividade do hidrogénio é importante para o início da combustão e, que a velocidade laminar da sua chama é maior que a proveniente dos combustíveis fósseis, o que permite o aumento da relação ar/combustível, a adição de hidrogénio aos gases é uma mais-valia, pois origina menores consumos e níveis de emissões mais baixos (nomeadamente CO e NOx). O hidrogénio adicionado ao GNC (gás natural comprimido), pode ser canalizado e levado às residências da mesma maneira que estes gases, para ser utilizado como combustível queima ou aquecimento.
A produção de hidrogénio, derivado da energia renovável (ex: eólica e solar), pode também ser considerada um meio viável de armazenamento de energia em excesso, ou seja, a produção de energia elétrica não utilizada (excedente) sendo canalizada para a produção e consequente armazenamento de hidrogénio, constitui uma forma de armazenamento de energia.
É previsível a curto prazo a promoção da adição de hidrogénio, derivado da energia renovável, à rede de gás natural. Esta adição, poderá ter, no entanto, impacto no desempenho dos equipamentos de utilização final ligados à rede de gás, devido às alterações das propriedades de combustão do gás natural após a adição de hidrogénio.
Deverão assim ser avaliadas, por parte dos operadores de fornecimento de misturas de gás natural/hidrogénio, eventuais alterações à segurança dos equipamentos de gás natural doméstico quando fornecidos com estas misturas, nomeadamente, os limites de aptidão causados pelas alterações na entrada térmica dos equipamentos, derivadas da alteração no Índice Wobbe (*), bem como as alterações no risco de “flashback” (**).
(*) Índice de Wobbe (I W) – é uma medida do conteúdo energético de um gás, medido com base no seu poder calorífico por unidade de volume à pressão e temperatura padrão, utilizada como indicador da interoperabilidade de equipamentos, em geral queimadores, face à mudança do gás combustível que os alimente.
(**) “flashback” – o retrocesso da chama é um fenómeno que ocorre fundamentalmente devido à diferença entre a velocidade de saída do gás e a velocidade de queima da chama, nomeadamente quando a velocidade de saída dos gases é menor do que a velocidade de combustão.
Assim, e na sequência do anterior, devem os operadores estudar as alterações no Índice Wobbe e as variações da velocidade de combustão com as experimentadas por aparelhos domésticos sujeitos ao fornecimento da gama de gases naturais normalmente distribuídos ao utilizador final , de modo a avaliar as alterações do desempenho após a adição de hidrogénio, após o que deverão ser definidos os limites à adição de hidrogénio para manter o atual nível de segurança e aptidão dos equipamentos, sem a necessidade de testes de aparelhos em larga escala e/ou eventual substituição de componentes nos mesmos.
Alguns estudos apontam para que a fração máxima de hidrogénio no gás natural que mantém o desempenho dos equipamentos depende da composição do gás natural a que o hidrogénio é adicionado. Em alguns equipamentos, a mistura máxima de hidrogénio é vista como limitada pela ocorrência de “flashback”, enquanto, em aparelhos mais recentes com pré-mistura, a perca de entrada térmica determinará essa fração máxima de hidrogénio.
É assim essencial que o operador obtenha os dados essenciais na avaliação da sua rede de fornecimento, com o objetivo de introduzir a correta fração de hidrogénio na sua infraestrutura de gás natural, mantendo simultaneamente o desempenho e a segurança para o utilizador final.