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8o
Ciências
1o bimestre – Aula 14
Ensino Fundamental: Anos Finais
Hidrogênio de baixa emissão de carbono
ANO
2024_AF_B1_V1
Reconhecer o uso do hidrogênio de baixa emissão de carbono para produção de energia.
Observação: as imagens e os vídeos utilizados nesta aula são meramente ilustrativos e sem escala.
Hidrogênio de baixa emissão de carbono;
Usina de hidrogênio.
Conteúdo
Objetivo
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(EF08CI06A) Identificar e explicar o percurso da eletricidade desde a sua produção, nas usinas geradoras termelétricas, hidrelétricas, eólicas e outras, até sua cidade, comunidade, casa ou escola. 
Pensando na geração e uso de energia e combustíveis, o que você identifica nesta imagem?
Mostre-me
8 MINUTOS
Escreva as respostas em folhas, usando poucas palavras.
Ao sinal do professor, levante cada folha para que todos possam visualizar sua resposta.
*Célula de combustível
*
Para começar
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Um dos elementos que aparece na imagem é o gás hidrogênio, representado pela fórmula H2.
Você percebeu para que o gás hidrogênio é utilizado?
E como ele é produzido?
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Na prática
O hidrogênio é o menor e mais abundante elemento químico do universo. 
Quando dois átomos de hidrogênio se ligam, formam o gás hidrogênio, representado pela fórmula H2.
 
Hidrogênio
Representação da molécula do gás hidrogênio – H2
Foco no conteúdo
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O termo hidrogênio de baixa emissão de carbono é o nome usado para indicar o gás hidrogênio produzido em processos que não emitem (ou emitem muito pouco) dióxido de carbono (CO2). 
Dois exemplos de hidrogênio de baixa emissão de carbono são:
hidrogênio produzido a partir do etanol, de outros biocombustíveis ou biomassas; 
hidrogênio gerado por eletrólise da água, em processos que usam fontes renováveis (eólica, solar, hidráulica) ou usina nuclear para gerar a energia elétrica necessária.
Hidrogênio de baixa emissão de carbono
Foco no conteúdo
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Uma usina de hidrogênio é uma instalação industrial que produz hidrogênio (diferente das outras usinas que estudamos, nas quais é gerada energia elétrica). 
Usinas de hidrogênio
As usinas de hidrogênio verde produzem hidrogênio usando energia elétrica proveniente de fontes renováveis, como energia solar ou eólica. O hidrogênio verde é considerado hidrogênio com baixa emissão de carbono.
ELETRÓLISE
GÁS HIDROGÊNIO
Foco no conteúdo
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Representação da produção e uso de gás hidrogênio
Foco no conteúdo
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O processo de produção de hidrogênio, a partir da água, é chamado de eletrólise. 
A eletrólise é uma reação eletroquímica que transforma a água em gases hidrogênio e oxigênio usando eletricidade. 
A água é uma substância composta por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio (H2O). 
Eletrólise
ELETRÓLISE
GÁS HIDROGÊNIO
Foco no conteúdo
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Na eletrólise, as ligações entre os átomos de hidrogênio e oxigênio na molécula de água são rompidas, e novas ligações são formadas, agora entre os átomos de hidrogênio, formando o gás hidrogênio (H2) e entre os átomos de oxigênio, formando o gás oxigênio (O2).
ELETRÓLISE
GÁS HIDROGÊNIO
GÁS OXIGÊNIO
BOLHAS DE GÁS HIDROGÊNIO
BOLHAS DE GÁS OXIGÊNIO
Foco no conteúdo
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O hidrogênio de baixa emissão de carbono é uma fonte de energia limpa e renovável. Pode ser usado para substituir combustíveis fósseis, no abastecimento de veículos e várias aplicações industriais.
Ele está sendo considerado o combustível do futuro, pois seu uso pode contribuir muito na redução da emissão de gases do efeito estufa. 
Por isso o hidrogênio de baixa emissão de carbono é apontado como um possível substituto ao uso de combustíveis fósseis em setores como transporte e indústria e também na geração de energia elétrica. 
Uso na geração de energia
Foco no conteúdo
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É uma fonte de energia limpa e renovável que não produz gases do efeito estufa;
Pode ser usado para gerar eletricidade, abastecer veículos e substituir combustíveis fósseis em uma variedade de aplicações industriais;
Pode ajudar a diversificar a matriz energética e reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
É um combustível cerca de três vezes mais potente na geração de energia do que o gás natural, a gasolina ou o diesel. 
Vantagens do uso de hidrogênio de baixa emissão de carbono
Foco no conteúdo
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“Nos últimos anos, o uso energético do hidrogênio tem ganhado destaque como uma alternativa promissora para a transição rumo a uma matriz energética mais limpa e sustentável.”
A partir deste trecho do artigo e do que estudamos na aula, escreva um parágrafo para explicar porque o hidrogênio de baixa emissão de carbono é visto como o “combustível do futuro”.
Registre sua resposta no caderno, em seguida vamos socializar.
Todo mundo escreve
10 MINUTOS
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Na prática
No Brasil, o hidrogênio de baixa emissão de carbono é visto como uma oportunidade para diversificar a matriz energética e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. 
Uso no Brasil
Segundo o Ministério de Minas e Energia, o país tem potencial técnico para gerar 1,8 gigatonelada de hidrogênio por ano, sendo por volta de 90% desse volume com uso de energias renováveis.  
Foco no conteúdo
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Faça a leitura e a interpretação da imagem ao lado.
Atividade 2
Continua...
O H2 é produzido a partir da eletrólise da água.
O gás hidrogênio é armazenado em tanques para a distribuição.
Usinas solares e eólicas são usadas para gerar energia limpa e renovável.
Os tanques podem ser transportados até o local da utilização.
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Aplicando
Explicar as etapas da produção e uso do hidrogênio.
Fazer duas perguntas sobre as informações da imagem para o colega responder.
Atividade 2
Depois de interpretar a imagem, forme uma dupla e divida com seu colega as seguintes tarefas:
Virem e conversem
O H2 é produzido a partir da eletrólise da água.
O gás hidrogênio é armazenado em tanques para a distribuição.
Usinas solares e eólicas são usadas para gerar energia limpa e renovável.
Os tanques podem ser transportados até o local da utilização.
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Aplicando
Reconhecemos o uso do hidrogênio de baixa emissão de carbono para produção de energia.
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O que aprendemos hoje?
FERRAZ JR. “Série Energia”: hidrogênio verde é opção na busca da energia sustentável. Jornal da USP, 2023. Disponível em: https://jornal.usp.br/campus-ribeirao-preto/serie-energia-hidrogenio-verde-e-opcao-na-busca-da-energia-sustentavel/. Acesso em: 19 dez. 2023. 
LEMOV, Doug. Aula Nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023.
SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Ciências – Ensino Fundamental Anos Finais – 1o semestre. São Paulo: Seduc-SP, 2023. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/01/EFAF_1sem_professor_CIENCIAS_web.pdf. Acesso em: 14 nov. 2023. 
VASCONCELOS, Yuri. Na rota do hidrogênio sustentável. Pesquisa FAPESP, edição 333, nov. 2023. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/na-rota-do-hidrogenio-sustentavel/?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=Ed333&utm_id=nov2023.Acesso em: 19 dez. 2023. 
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Referências
Imagens e vídeos:
Slides 3 e 4 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RH2cycle.png 
Slide 5 – https://www.todamateria.com.br/hidrogenio/; https://www.todamateria.com.br/o-que-e-molecula/ 
Slide 7 e 9 - https://br.freepik.com/vetores-gratis/composicao-de-energia-de-hidrogenio_26763742.htm#query=hidrog%C3%AAnio&position=29&from_view=search&track=sph&uuid=39a8f24a-7112-45b5-8542-892ba72893b6 
Slide 8 – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hidrog%C3%AAnio_Renov%C3%A1vel.jpg 
Slide 10 – https://tenor.com/pt-BR/view/electricity-gif-20832848 
Slide 14 – https://www.gettyimages.com.br/detail/foto/storage-tanks-with-hydrogen-imagem-royalty-free/1460504057?phrase=hidrog%C3%AAnio+verde+tanque&adppopup=true 
Slides 15 e 16- https://br.freepik.com/vetores-gratis/infografico-de-hidrogenio-gradiente_36295426.htm#query=hidrog%C3%AAnio&position=44&from_view=search&track=sph&uuid=39a8f24a-7112-45b5-8542-892ba72893b6 
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Referências
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