Análise das técnicas atuais e emergentes na produção de hidrogênio verde: avaliação dos impactos socioambientais e potenciais para sustentabilidade energética

dc.contributor.advisorMoriyama, André Luis Lopes
dc.contributor.advisorID0000-0001-7611-2074pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5552878900145656pt_BR
dc.contributor.authorAraújo, Rayane Medeiros de
dc.contributor.authorID0009-0006-6068-3546pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6603298692299489pt_BR
dc.contributor.referees1Nunes, Andrea Oliveira
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7620659413250570pt_BR
dc.contributor.referees2Medeiros, Leonardo Gomes de
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0009-0007-4948-1414pt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2401519074185425pt_BR
dc.date.accessioned2025-01-23T14:52:59Z
dc.date.available2025-01-23T14:52:59Z
dc.date.issued2025-01-17
dc.description.abstractGreen hydrogen, produced from renewable sources such as solar, wind, and biomass, is an essential alternative for the energy transition and the decarbonization of sectors like maritime transportation, heavy industry, and energy storage. This study investigated current and emerging techniques for its production, including water electrolysis, thermochemical and biological processes, and innovative technologies like photoelectrocatalysis. The objective was to evaluate these techniques in terms of energy efficiency, installation and operational costs, and socio-environmental impacts, enabling an in-depth comparative analysis. The comparative analysis revealed that mature technologies, such as alkaline electrolysis and proton exchange membrane electrolysis, stand out for their high energy efficiency and reduced environmental impact, despite their high costs. Conversely, biomass utilization is attractive for its use of organic waste, contributing to emissions and waste reduction, though it still faces technical and economic challenges. Emerging technologies like photoelectrocatalysis show great potential by directly harnessing solar energy, but require further development to achieve large-scale competitiveness. This study is highly significant as it provides a comprehensive and detailed perspective on the opportunities and challenges of green hydrogen production, a critical topic for addressing global issues such as climate change, reliance on fossil fuels, and inequality in access to clean energy. The research emphasizes the need for integrated public policies that encourage financial incentives, low-carbon certifications, and international collaboration to enable the efficient and sustainable implementation of these technologies. It concludes that green hydrogen is indispensable for building a sustainable energy matrix, with the potential to mitigate environmental impacts, drive economic growth, and foster a low-carbon future.pt_BR
dc.description.resumoO hidrogênio verde, produzido a partir de fontes renováveis como solar, eólica e biomassa, é uma alternativa essencial para a transição energética e a descarbonização de setores como transporte marítimo, indústria pesada e armazenamento de energia. Este estudo investigou as técnicas atuais e emergentes para sua produção, incluindo a eletrólise da água, processos termoquímicos e biológicos, e tecnologias inovadoras como a fotoeletrocatálise. O objetivo foi avaliar essas técnicas quanto à eficiência energética, custos de instalação e operação e impactos socioambientais, permitindo uma análise comparativa aprofundada. A análise comparativa revelou que tecnologias maduras, como a eletrólise alcalina e a eletrólise por membrana de troca de prótons, se destacam pela alta eficiência energética e impacto ambiental reduzido, mas apresentam elevados custos. Por outro lado, o uso de biomassa é atrativo pelo aproveitamento de resíduos orgânicos, contribuindo para a redução de resíduos e emissões, embora seus processos ainda enfrentem desafios técnicos e econômicos. Tecnologias emergentes, como a fotoeletrocatálise, demonstram grande potencial por utilizarem energia solar diretamente, mas demandam maior desenvolvimento para alcançar competitividade em larga escala. Este estudo é de grande importância ao fornecer uma visão abrangente e detalhada sobre as possibilidades e desafios da produção de hidrogênio verde, tema crucial para enfrentar problemas globais como mudanças climáticas, dependência de combustíveis fósseis e desigualdade no acesso à energia limpa. A pesquisa também reforça a necessidade de políticas públicas integradas, que promovam incentivos financeiros, certificações de baixa emissão de carbono e colaboração internacional, para viabilizar a implementação dessas tecnologias de maneira eficiente e sustentável. Conclui-se que o hidrogênio verde é indispensável para a construção de uma matriz energética sustentável, com potencial para mitigar impactos ambientais, impulsionar economias e fomentar um futuro de baixo carbono.pt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO. Rayane Medeiros de. Análise das técnicas atuais e emergentes na produção de hidrogênio verde: avaliação dos impactos socioambientais e potenciais para sustentabilidade energética. 2025. 65f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/61805
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Químicapt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectHidrogênio verde; Eletrólise da água; Biomassa; Fotoeletrocatálise; Sustentabilidade energéticapt_BR
dc.titleAnálise das técnicas atuais e emergentes na produção de hidrogênio verde: avaliação dos impactos socioambientais e potenciais para sustentabilidade energéticapt_BR
dc.title.alternativeAnalysis of current and emerging techniques in the production of green hydrogen: assessment of socio-environmental impacts and potential for energy sustainabilitypt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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