Discente: MARIA GABRIELA CHAGAS DE OLIVEIRA
Título: OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO VERDE EM UM ELETROLISADOR ALCALINO
Orientador: PROF. DR. LUIS ARTURO GÓMEZ MALAGÓN
Examinador Externo: PROF. DR. MANOEL HENRIQUE DE OLIVEIRA PEDROSA FILHO
Examinador Interno: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES
Data: 27 DE FEVEREIRO DE 2026
Horário: 16:00
Local: Sala de Atos (CSEC)
Resumo do projeto:
A produção de hidrogênio através da eletrólise alcalina da água é um possível caminho para a descarbonização do setor energético, oferecendo vantagens em termos de maturidade tecnológica e escalabilidade. Este estudo apresenta uma metodologia de otimização da produção anual de hidrogênio num eletrolisador alcalino alimentado por energia solar fotovoltaica. Para tal fim, o sistema de geração de hidrogênio formado por um painel fotovoltaico acoplado diretamente a um eletrolisador foram modelados usando a equação de circuito equivalente de diodo único, e um modelo eletroquímico dependente da temperatura, respectivamente. A curva I-V do painel fotovoltaico foi obtida a partir de dados experimentais do fabricante, enquanto a resposta elétrica do eletrolisador foi obtida a partir de uma abordagem experimental onde um protótipo de eletrolisador alcalino foi desenvolvido. Para este sistema, os parâmetros operacionais tais como temperatura, concentração do eletrólito e número de células eletrolíticas foram otimizados utilizando a técnica de otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm optimization - PSO), sob condições meteorológicas realistas utilizando dados de irradiância do PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System), ao longo do ano de 2023, para a cidade de Recife-PE. Para o modelo proposto, os resultados demonstraram que a configuração ótima de 4 células eletrolisadoras operando a 80°C com uma concentração de hidróxido de sódio de 100g/L maximiza a produção anual de hidrogênio. Por outro lado, foi observado que aumentando a temperatura fazendo uso de um sistema externo de aquecimento, a produção de hidrogênio também aumenta. Este fator deve ser considerado do ponto de vista financeiro para que a operação se torne viável. Desta forma, o emprego de um sistema fotovoltaico adicional é sugerido para suprir o gasto energético no aquecimento externo, garantindo que a produção do hidrogênio permaneça sustentável e limpa.
O Programa
