Hidrogênio Verde: Aplicações no Setor Elétrico e simulação de Célula a Combustível como Fonte Primária de Energia

Abstract

Este trabalho tem como objetivo analisar o uso do hidrogênio verde como fonte primária de energia elétrica, destacando suas potencialidades no setor elétrico, bem como realizar uma simulação computacional de uma célula a combustível baseada em hidrogênio. Inici- almente, a pesquisa aborda os fundamentos do hidrogênio, sua classificação conforme a origem de produção, com ênfase no hidrogênio verde gerado via eletrólise da água alimen- tada com energia de fontes renováveis. A revisão bibliográfica contempla as principais rotas de produção, métodos de armazenamento como CGH2 e LH2, aspectos regulatórios no Brasil, conversão eletroquímica em energia e aplicações no contexto da geração distribuída e armazenamento energético. Em seguida, o estudo apresenta a modelagem e simulação de uma célula a combustível do tipo PEM no software Typhoon HIL, integrando-a a um conversor CC/CC e uma carga resistiva para análise do desempenho elétrico. O método adotado envolve a construção de um circuito esquemático digital, parametrização de com- ponentes e execução de testes em tempo real, com monitoramento de variáveis como tensão, corrente e potência gerada. Os resultados obtidos demonstram o comportamento dinâmico da célula frente a variações de carga e evidenciam a viabilidade do hidrogênio verde como alternativa limpa e eficiente para o suprimento energético. A simulação também permitiu avaliar perdas associadas à resistência ôhmica e à eficiência global do sistema, indicando pontos de melhoria e oportunidades para aplicação em sistemas híbridos com energias renováveis. Conclui-se que o hidrogênio verde, aliado à tecnologia de célula a combustí- vel, representa uma solução promissora para a transição energética e descarbonização da matriz elétrica.