Dissertação
{pt_PT=Techno-economic assessment on hydrogen energy conversion systems for the Pulp and Paper and Metallurgical industries} {} EVALUATED
{pt=O hidrogénio surge como possibilidade de ser um vetor energético relevante para a descarbonização de muitos setores. Ter uma forma de armazenar energia local, sem necessidade de importar combustível, afigura-se uma solução muito apelativa para processos industriais que não só podem beneficiar da utilização de hidrogénio como também consomem elevadas quantidades de oxigénio puro, tais como as indústrias de pasta de papel e metalúrgicas. São necessários avanços e escalabilidade das tecnologias do hidrogénio verde, para alcançar competitividade com os métodos tradicionais, pelo que este trabalho propõe a identificação de variáveis que influenciam o seu custo, como substituto de gás natural. Neste contexto, com o desenvolvimento da economia do hidrogénio verde, e com base nas suposições assumidas neste trabalho, é demonstrado que a substituições do gás natural, por hidrogénio, ainda não é competitiva, considerando os preços atuais. No setor da pasta de papel, os preços da eletricidade necessários para ser alcançada a competitividade, com os métodos de produção tradicionais, teriam de variar entre 33-44€/MWh, e para a indústria do aço, entre 44-54€/MWh, em comparação com os 90€/MWh utilizados como referência. Nas mesmas condições, ao considerar as taxas penalizadoras de emissões, estes preços teriam de aumentar para 236-265€/tCO2 para a pasta de papel e 189-281€/tCO2 para as aplicações do aço, comparativamente aos 60€/tCO2 praticados hoje. Estes projetos têm potencial de atingir um LCOH de 1,56€/kgH2, quando armazenamento e compressão não são considerados. Se existir procura de oxigénio na cadeia de valor, parte deste subproduto pode ser consumido no local com valor acrescentado., en=Hydrogen has recently emerged as a relevant energy vector for the decarbonization of many sectors. Having a way to store energy locally, without the need to import fuel, seems a very appealing solution, especially for industrial processes that can not only benefit from the use of hydrogen, but also consume large amounts of highly pure oxygen, such as the pulp and paper and metallurgical industries. Advances and scalability of green hydrogen technologies are needed to achieve competitiveness with traditional methods, so this work proposes the identification of variables that influence its cost, as a substitute for natural gas. In this context, with the development of the green hydrogen economy, and based on the assumptions made in this work, it is shown that the substitution of natural gas, by hydrogen, is not yet competitive, considering the current prices. In the pulp industry, the electricity prices needed to achieve competitiveness with traditional production methods would have to range between 33-44 €/MWh, and for the steel industry, between 44-54 €/MWh, compared to the 90 €/MWh used as a reference. Under the same conditions, when considering the penalizing emission rates, these prices would have to increase to 236-265 €/tCO2 for pulp and 189-281 €/tCO2 for steel applications, compared to 60 €/t€/tCO2 today. These projects have the potential to achieve a LCOH of 1.56 €/kgH2, when storage and compression are not considered. If there is demand for oxygen in the value chain, part of this by-product can be consumed on-site with added value. }
dezembro 10, 2021, 9:0
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