Conselho Mundial de Investimento em Platina | Devido à sua versatilidade como combustível, matéria-prima química e transportador de energia, o hidrogénio é essencial para a transição energética, especialmente quando produzido como hidrogénio verde a partir de fontes renováveis. Os metais do grupo da platina (PGMs) são fundamentais para permitir o uso do hidrogénio (verde) para atingir as metas de descarbonização.

Os PGMs são utilizados em toda a cadeia de valor do hidrogénio numa variedade de aplicações. Frequentemente, o foco está no uso de catalisadores PGM na tecnologia de membrana de troca de protões (PEM) em aplicações a montante (eletrolisadores para produzir hidrogénio através da divisão da água em oxigénio e hidrogénio) e a jusante (células de combustível de hidrogénio para gerar energia).

Dessa procura, as células de combustível utilizadas tanto em aplicações móveis (transporte terrestre, marítimo e aéreo) como estacionárias constituem o maior segmento da procura prevista de platina relacionada com o hidrogénio, que se prevê que atinja mais de 600 koz até 2030.

No entanto, as aplicações midstream que requerem PGMs também têm um papel importante na viabilização do desenvolvimento do mercado e no estabelecimento de um comércio global de hidrogénio verde. Aplicações midstream As utilizações midstream de PGMs na cadeia de valor do hidrogénio incluem a purificação do hidrogénio proveniente de eletrolisadores, o craqueamento de amoníaco e o carregamento de hidrogénio num transportador orgânico líquido de hidrogénio (LOHC) para fins de transporte e armazenamento.

Cada vez mais, os PGMs estão a ser usados para criar combustíveis eletrónicos, como o combustível sustentável para aviação (SAF). Na eletrólise, a separação dos gases não é necessariamente perfeita. Dependendo da tecnologia de eletrólise, há um certo grau de «deslizamento» de um gás para o outro. Como resultado, a purificação é necessária, e a separação eletroquímica é um dos métodos mais usados para a purificação do hidrogénio.

Ocorre num purificador de hidrogénio de paládio, onde o processo de separação é facilitado eletroquimicamente através da utilização das propriedades catalíticas das membranas revestidas de paládio. À medida que a economia do hidrogénio evolui, será necessário transportar hidrogénio a nível nacional e global para ligar as instalações de produção à procura final emergente.

Embora o hidrogénio tenha uma massa energética (energia por quilograma) superior à dos combustíveis líquidos convencionais, como a gasolina, tem uma densidade energética volumétrica inferior, o que o torna muito leve e, por isso, difícil de transportar a longas distâncias. No entanto, o hidrogénio pode ser transportado como um produto derivado, como o amoníaco, ou utilizando um LOHC.

Com densidades energéticas mais elevadas por unidade de volume, estes métodos aumentam a eficiência do transporte. O hidrogénio que é transportado e armazenado quimicamente na forma de amoníaco é libertado numa reação química chamada craqueamento de amoníaco. O craqueamento do amoníaco em hidrogénio e azoto requer um ambiente de alta temperatura e alta pressão.

Para reduzir a temperatura e a pressão e otimizar a necessidade de energia, costuma-se usar um catalisador à base de PGM, normalmente ruténio. Os LOHCs absorvem e liberam hidrogénio por meio de reações químicas. Quando o hidrogénio é absorvido pelo transportador orgânico líquido, são usados catalisadores de hidrogenação à base de PGM, incluindo platina.

Os LOHCs podem então ser armazenados e transportados utilizando a infraestrutura de distribuição de combustível existente e à temperatura e pressão ambientes. A platina também é utilizada como catalisador no processo de desidrogenação que liberta hidrogénio do LOHC.

Também chamados de combustíveis sintéticos, os e-combustíveis são combustíveis de baixo carbono ou neutros em carbono produzidos pela combinação de dióxido de carbono sustentável com hidrogénio produzido por eletrólise na presença de um catalisador PGM. Com pequenas modificações, os e-combustíveis podem ser usados como substitutos diretos dos combustíveis fósseis em motores de combustão interna.