O aumento dos custos de combustível e a necessidade contínua de reduzir as emissões de carbono significam que as empresas continuam a procurar reduzir a sua dependência do motor de combustão interna de combustível fóssil. Os veículos elétricos são atualmente o principal concorrente, embora a tecnologia baseada em hidrogênio possa fornecer outra alternativa para os veículos comerciais. Com um acordo junto com GWM (Great Wall Motor Brasil), o governo de São Paulo começou a produzir projetos envolvendo veículos a hidrogênio (opens a new window), com previsão para 2025. O hidrogênio tem sido usado por muitas décadas em várias indústrias e fornece um combustível de alta densidade energética quando queimado, não produzindo gases de efeito estufa. No entanto, o hidrogênio também apresenta vários perigos e há fatores de segurança a serem considerados ao planejar seu armazenamento e uso.
Entendendo os veículos a hidrogênio
O hidrogênio é o elemento mais abundante do planeta e pode ser produzido de diversas formas, como eletrólise da água, reforma do gás natural, reforma líquida derivada da biomassa e conversão de biomassa microbiana. Atualmente, a maior parte do hidrogênio é produzida pela queima de combustíveis fósseis, mas à medida que a geração de eletricidade renovável se torna mais prevalente, a produção de hidrogênio pode se tornar "mais verde".
A maioria dos veículos movidos a hidrogênio usa tecnologia de célula de combustível com um sistema de propulsão semelhante aos veículos elétricos. A energia do hidrogênio é convertida em eletricidade por uma célula de combustível com uma bateria fornecida para permitir a frenagem regenerativa, fornecer energia durante a aceleração e suavizar a entrega de energia das células de combustível.
O hidrogênio em si é armazenado em um tanque de alta pressão e pode ser reabastecido em poucos minutos a partir de uma estação de reabastecimento de hidrogênio (HRS). O HRS inclui um ou mais tanques de armazenamento de hidrogênio de alta pressão, um compressor de gás, um sistema de pré-resfriamento e um dispensador de hidrogênio de alta pressão.
O reabastecimento conveniente apresenta um dos principais desafios ao considerar essa tecnologia inovadora, com apenas alguns HRS disponíveis em todo o Reino Unido. Um artigo publicado em junho de 2023 estimou o custo para construir um HRS em cerca de 2 milhões de libras.
O uso do hidrogênio também requer vários controles de engenharia importantes para garantir seu armazenamento e uso seguros. O hidrogênio tem um limite explosivo muito amplo (4% a 75%) quando comparado a outros combustíveis, queima com uma chama quase invisível, vaza com mais facilidade, tem uma energia de ignição menor, é mais fácil de detonar e pode causar fragilização por hidrogênio em alguns metais, entre outras características.
Exemplo de perda:
Uma explosão e um incêndio ocorreram em uma estação de reabastecimento de hidrogênio na Noruega (2019). A causa foi relatada como um erro de montagem de um plugue específico em um tanque de hidrogênio, causando um vazamento. Além dos danos materiais associados, duas pessoas precisaram de atendimento médico.
Outro acidente ocorreu no Brasil em 2022. Em Belém do Pará, aconteceu uma explosão em uma fábrica de hidrogênio (opens a new window), e com isso, diversos cilindros de hidrogênio foram disparados ao ar, atingindo casas, lojas e veículos. Algumas pessoas tiveram ferimentos leves.
Risco patrimonial
A introdução de um HRS introduz novos riscos de incêndio e explosão em uma empresa. Nos casos em que o fornecimento de novas infraestruturas HRS está a ser considerado, os riscos de incêndio na propriedade devem ser cuidadosamente identificados, avaliados e geridos em consulta com um corretor de seguros, uma seguradora e outras partes interessadas, tais como entidades reguladoras, a fim de desenvolver estratégias adequadas de proteção da propriedade.
As principais considerações incluem:
Avaliação de risco – garanta a conformidade com a legislação de segurança contra incêndio, explosão e processo, incluindo avaliações de risco de incêndio e análise de risco de segurança de processo. O hidrogénio é uma substância considerada perigosa nos Regulamentos de Controlo do Perigo de Acidentes Graves de 2015 (COMAH) do Reino Unido (referidos como a Diretiva Seveso III em toda a Europa), com um limiar inferior de cinco toneladas e um limiar superior de cinquenta toneladas, exigindo controlos adicionais sobre essas quantidades;
Localização – considere distâncias de separação adequadas para evitar impactos a outros edifícios ou infraestruturas críticas em caso de incêndio ou explosão. Incentivar a ventilação natural para dispersar possíveis vazamentos ou fornecer ventilação mecânica quando isso não for possível;
Projeto e instalação – utilizar pessoas competentes no projeto e instalação da instalação, usando códigos e normas apropriados. Os materiais precisam ser compatíveis com hidrogênio para evitar o risco de fragilização por hidrogênio ou outras causas de perda de contenção. Garantir que o equipamento elétrico apropriado seja selecionado para uso em zonas perigosas (atmosferas potencialmente explosivas). Evite o acúmulo de eletricidade estática com aterramento elétrico e ligação;
Sistemas de segurança – instalar equipamentos que limitem a fuga de hidrogênio após falha do equipamento, como no caso de fuga do veículo. Fornecer alarmes, intertravamentos, sistemas de desligamento e sistemas de alívio de pressão adequados, conforme determinado pela análise de perigos do processo e requisitos regulamentares. Considere a instalação de detecção de chama de hidrogênio – quando o hidrogênio queima emite muito pouca luz, por isso não é prontamente identificado pelo olho humano;
Controles de gerenciamento – implementar sistemas seguros de trabalho para a operação, manutenção e inspeção da instalação, utilizando pessoas competentes de acordo com as diretrizes do fabricante;
Resposta a emergências – preparar um plano de resposta a emergências que forneça informações para o pessoal do local e para as equipes de emergência. Se for caso disso, considere a possibilidade de supressão automática de incêndios e de abastecimento manual de água contra incêndios.