Conselho Mundial de Investimento em Platina | Devido à sua versatilidade como combustível, matéria-prima química e vetor energético, o hidrogénio é essencial para a transição energética, especialmente quando é produzido como hidrogénio verde a partir de fontes renováveis. Os metais do grupo da platina (PGMs) são fundamentais para permitir a utilização do hidrogénio (verde) na consecução dos objetivos de descarbonização.

Os PGM são utilizados em toda a cadeia de valor do hidrogénio numa variedade de aplicações. Frequentemente, o foco recai sobre a utilização de catalisadores de PGM na tecnologia de membranas de troca de protões (PEM) em aplicações a montante (eletrólisadores para produzir hidrogénio através da dissociação da água em oxigénio e hidrogénio) e a jusante (células de combustível de hidrogénio para gerar energia).

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

No entanto, as aplicações no segmento intermédio que requerem metais do grupo do platina (PGM) também desempenham um papel importante na promoção do desenvolvimento do mercado e no estabelecimento de um comércio global de hidrogénio verde. Aplicações no segmento intermédio As utilizações dos PGM no segmento intermédio da cadeia de valor do hidrogénio incluem a purificação do hidrogénio proveniente de eletrolisadores, a 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 metais do grupo do platina (PGM) estão a ser utilizados para produzir combustíveis sintéticos, como o combustível de aviação sustentável (SAF). Na eletrólise, a separação dos gases não é necessariamente perfeita. Dependendo da tecnologia de eletrólise utilizada, verifica-se um certo grau de «contaminação» de um gás pelo outro. Consequentemente, é necessária uma purificação, sendo a separação eletroquímica um dos métodos mais utilizados para a purificação do hidrogénio.

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

Embora o hidrogénio tenha uma densidade energética por massa (energia por quilograma) superior à dos combustíveis líquidos convencionais, como a gasolina, apresenta 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 sob a forma de um produto derivado, como a amoníaca, ou através da utilização de um LOHC.

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

Para reduzir a temperatura e a pressão, de modo a otimizar o consumo de energia, utiliza-se frequentemente um catalisador à base de metais do grupo do platina (PGM), normalmente ruténio. Os LOHC absorvem e libertam hidrogénio através de reações químicas. Quando o hidrogénio é absorvido pelo portador orgânico líquido, são utilizados catalisadores de hidrogenação à base de metais do grupo do platina (PGM), incluindo a platina.

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

Também conhecidos como combustíveis sintéticos, os e-fuels são combustíveis de baixo carbono ou neutros em carbono, produzidos através da combinação de dióxido de carbono de origem sustentável com hidrogénio produzido por eletrólise na presença de um catalisador de metais do grupo do platina (PGM). Com pequenas modificações, os e-fuels podem ser utilizados como substitutos diretos dos combustíveis fósseis em motores de combustão interna.