Dissertação

{pt_PT=Feasibility assessment of hydrogen distribution} {} EVALUATED

{pt=O mundo enfrenta desafios crescentes em termos de energia e emissões devido ao consumo crescentede combustíveis fósseis. De modo a se atingir uma descarbonização da economia, estão a ser consideradas diferentes fontes de combustível, como o hidrogénio. O único inconveniente é o preço devido à sua novidade, e alguns desafios tecnológicos e regulamentares. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o potencial de hidrogénio, os impactos da energia e das emissões da distribuição do hidrogénio. O processo de produção de hidrogénio considerado é a eletrólise. Foram consideradas duas formas de distribuição de hidrogénio: pipelines já existentes e do transporte rodoviário. Na distribuição por pipelines foi considerada uma mistura de 15% hidrogénio/gás natural devido ao risco de fragilização da infraestrutura. As variáveis avaliadas neste tipo de transporte foram energia, percentagem de hidrogénio na mistura, diâmetro e comprimento. Em seguida, foram considerados dois tipos de transporte rodoviário: transporte de hidrogénio gasoso ehidrogénio líquido via camião. Para análise de custos, foram contabilizados o processamento e o transporte rodoviário. Os custos gerais são mais baixos para a distribuição por pipelines, com 500€/dia comparativamente a 63.600€/dia para a opção de transporte rodoviário. A análise do ciclo de vida foi realizada para avaliaros balanços de energia e as emissões associadas para cada via de distribuição de hidrogénio. Os resultados mostram que a distribuição através de pipeline tem menores emissões de 0.15t CO2/dia, do que GH2 com garrafas de aço, com 9.45t CO2/dia. , en=The world faces increasing challenges in terms of energy and emissions due to the growing consumption of fossil fuels. In the effort towards the decarbonization of the economy, different energy vectors of fuel are being considered, such as hydrogen. The only drawback is the price due to its novelty, as there is a lack of research. The main objective of this work is to evaluate the hydrogen potential, energy and emissions impacts of hydrogen distribution. The hydrogen production is assumed to be through the electrolysis process. Two ways of hydrogen distribution were considered: the existing pipeline and road transport. In the pipeline distribution, the ratio of 15% hydrogen-natural gas was considered due to the infrastructure embrittlement risk. The variables evaluated from this type of transport are energy delivered, hydrogen percentage in the mixture, diameter and length. Then, two road transportation was evaluated: Gaseous hydrogen trailers and Liquid Organic hydrogen Carriers. For costs analysis, the processing and trucking were taken into account. The overall costs are cheaper for pipeline distribution, as they go from 500 € per day to around 63.300 € per day for the cheapest road transport option. Life Cycle analysis was performed to assess the energy balances and associated CO2 emissions of hydrogen distribution pathways. The results show that the pipeline distribution has lower emissions with 0.15 t CO2 per day than GH2 with steel bottles, with 9.45 t CO2 per day. }
{pt=Distribuição de hidrogénio, viabilidade, eletrólise PEM, oleodutos, transporte rodoviário, en=Hydrogen distribution, feasibility, PEM electrolyzer, pipelines, road transport}

outubro 8, 2021, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ana Filipa da Silva Ferreira

DEM

Professor Assistente Convidado

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar