Hidrogênio verde: o poder sustentável da transição energética

Julho de 2023 – A energia derivada do hidrogênio resulta da sua combinação com o oxigênio, gerando vapor de água e liberando energia que pode ser convertida em eletricidade. Embora não seja uma fonte primária de energia, o hidrogênio representa uma forma prática e versátil de transporte e consumo final de energia. Pode ser obtido de várias fontes energéticas, como petróleo, gás natural, eletricidade e energia solar. Além disso, sua combustão é não poluente, pois resulta na formação de água.

O hidrogênio também é considerado uma fonte de energia acessível e sustentável.

Alguns veículos são impulsionados por hidrogênio. É crucial lembrar que o hidrogênio não é propriamente uma fonte de energia, mas atua como uma espécie de bateria que armazena e libera energia quando necessário, na forma de calor. Para recarregar essa “bateria”, são necessárias fontes de energia reais.

O uso do hidrogênio como combustível está progredindo rapidamente, com vários protótipos de carros movidos a hidrogênio em países desenvolvidos. Esses veículos geram eletricidade e liberam água em seus escapamentos. Prevê-se que na próxima década haverá modelos comerciais de carros elétricos cujo combustível será o hidrogênio líquido.

O hidrogênio verde é uma forma de hidrogênio produzido por meio da eletrólise da água, utilizando eletricidade proveniente de fontes renováveis, como a energia solar, eólica ou hidrelétrica. É considerado uma alternativa promissora e sustentável para impulsionar o mercado de energias limpas e desempenhar um papel fundamental na transição para uma economia de baixo carbono.

No cenário atual de crescente preocupação com as mudanças climáticas e a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, o hidrogênio verde ganha destaque como uma solução potencialmente viável para diversas aplicações. Ele pode ser utilizado como uma forma de armazenar energia renovável em períodos de baixa demanda, permitindo uma maior flexibilidade na geração e distribuição de eletricidade. Além disso, o hidrogênio verde pode ser utilizado como combustível limpo para transportes, indústria e sistemas de aquecimento, substituindo combustíveis fósseis e contribuindo para a redução das emissões de carbono.

O mercado de energias está cada vez mais atento ao potencial do hidrogênio verde, e países ao redor do mundo estão investindo em pesquisas, desenvolvimento de tecnologias e infraestrutura para promover sua produção e utilização em larga escala. A Europa, por exemplo, lançou a Estratégia do Hidrogênio da UE, visando impulsionar a produção e uso do hidrogênio verde em diversos setores.

Dentre as vantagens do hidrogênio verde, destacam-se:

1. Baixas emissões de carbono: O hidrogênio verde é produzido por eletrólise, que não gera emissões diretas de carbono, tornando-se uma opção amigável ao clima e fundamental para a redução das emissões de gases de efeito estufa.
2. Armazenamento eficiente de energia: O hidrogênio verde pode ser utilizado como uma forma de armazenar energia renovável, permitindo que a eletricidade gerada em períodos de alta produção seja utilizada em momentos de baixa demanda, contribuindo para a estabilidade e flexibilidade do sistema energético.
3. Aplicações versáteis: O hidrogênio verde pode ser empregado em diversos setores, incluindo transporte, indústria, geração de energia e aquecimento, substituindo combustíveis fósseis e reduzindo a dependência de fontes não renováveis.

Além das informações já mencionadas, existem outros aspectos importantes sobre o hidrogênio verde que podem ser destacados:

1. Potencial de descarbonização: O hidrogênio verde é uma alternativa crucial para a descarbonização de setores onde a eletrificação direta pode ser mais desafiadora, como a indústria pesada e o transporte de longa distância. Sua capacidade de substituir combustíveis fósseis em aplicações industriais intensivas em energia pode reduzir significativamente as emissões de carbono dessas atividades.
2. Armazenamento de energia renovável: O hidrogênio verde desempenha um papel importante no armazenamento de energia renovável. Em momentos de alta produção de eletricidade renovável, quando a demanda é baixa, o excesso de energia pode ser utilizado para produzir hidrogênio por meio da eletrólise da água. Esse hidrogênio pode ser armazenado e utilizado para gerar eletricidade novamente quando a demanda aumentar ou quando a produção renovável for reduzida, contribuindo para a estabilidade da rede elétrica.
3. Potencial para exportação: O hidrogênio verde pode se tornar uma commodity de exportação valiosa para países que possuem vantagens competitivas na produção de energias renováveis. Nações com acesso a recursos abundantes de energia solar, eólica ou hidrelétrica podem produzir hidrogênio verde em larga escala e exportá-lo para outras regiões, ajudando-as a diversificar suas fontes de energia e reduzir as emissões.
4. Desafios e custos: Embora o hidrogênio verde ofereça muitos benefícios, existem desafios a serem superados. O custo de produção atualmente é mais elevado em comparação com outras formas de hidrogênio, como o hidrogênio cinza ou azul. Para alcançar competitividade, é necessário reduzir os custos de eletrólise e investir em tecnologias mais eficientes.
5. Investimentos e políticas públicas: O desenvolvimento bem-sucedido do mercado de hidrogênio verde requer investimentos significativos em pesquisa, desenvolvimento e infraestrutura. É essencial que governos, empresas e instituições trabalhem em conjunto para estabelecer políticas favoráveis, incentivos financeiros e regulamentações adequadas para promover a adoção e produção em escala.
6. Desenvolvimento tecnológico: O avanço contínuo da tecnologia é fundamental para melhorar a eficiência e a competitividade do hidrogênio verde. Investimentos em pesquisa e desenvolvimento são essenciais para aprimorar processos de eletrólise, armazenamento, transporte e uso final do hidrogênio verde.
7. Cooperação internacional: A colaboração entre países é fundamental para impulsionar o mercado global de hidrogênio verde. Acordos de cooperação e comércio podem facilitar a exportação e importação de hidrogênio verde, permitindo que as nações alcancem suas metas climáticas de forma mais eficiente.

As cores do hidrogênio representam diferentes métodos de produção e fontes de matéria-prima, cada um com seus impactos ambientais e emissões associadas:

• Hidrogênio Cinza: É obtido a partir de gás natural ou metano e é a forma mais comum atualmente, mas gera altas emissões de carbono.
• Hidrogênio Azul: É produzido através da reforma de gás natural, com captura de carbono (CCS), resultando em emissões menores.
• Hidrogênio Turquesa: É obtido por pirólise do metano, com produção de carbono sólido. Para ser considerado neutro em CO2, é necessária a captura de carbono no processo.
• Hidrogênio Laranja: Pode ser gerado a partir de biomassa ou eletricidade proveniente do gerenciamento de resíduos. Também pode ser liberado de formações rochosas subterrâneas ricas em ferro, após o bombeamento de uma solução de água enriquecida com CO2, com posterior captura de carbono.
• Hidrogênio Branco: É uma forma natural encontrada em depósitos subterrâneos.
• Hidrogênio Rosa: É obtido por eletrólise da água, mas com eletricidade de usinas nucleares.
• Hidrogênio Musgo: É produzido a partir de biomassa ou biocombustíveis, com ou sem captura de carbono (CCUS).
• Hidrogênio Preto: É feito através da gaseificação do carvão preto.
• Hidrogênio Marrom: É produzido com a gaseificação do linhito (carvão marrom).

Quais setores que podem ser descarbonizados com o uso de hidrogênio verde?

O hidrogênio verde pode ser utilizado para descarbonizar diversos setores, tais como:

• Setor de Transportes: O hidrogênio verde é uma opção de substituição dos combustíveis fósseis no setor de transportes, incluindo veículos em geral e até mesmo a aviação.
• Setor Industrial: Pode ser empregado na produção de aço, cimento e em processos industriais, atuando como agente redutor na produção de ferro e na indústria petroquímica.
• Geração de Eletricidade: Pode ser utilizado como combustível em turbinas de ciclo combinado ou misturado ao gás natural na rede de distribuição, contribuindo para a geração de eletricidade com menores emissões de carbono

O hidrogênio verde emerge como uma ferramenta essencial na descarbonização de setores chave da economia, desempenhando um papel significativo na redução das emissões de gases de efeito estufa e impulsionando a transição para uma economia mais sustentável. Enquanto o hidrogênio verde se destaca como uma solução promissora para um futuro energético livre de carbono, as diferentes cores de hidrogênio representam abordagens diversas, cada uma com implicações ambientais e potenciais impactos na luta contra as mudanças climáticas. Investir em tecnologias mais limpas e adotar o hidrogênio verde como recurso essencial são passos fundamentais para atingir metas de redução de emissões e assegurar um futuro sustentável para as próximas gerações.

Referências:

• Rotas do Hidrogênio | Frederico Freitas
• Hidrogênio verde | Iberdrola
• Hidrogênio verde | Portal da Indústria CNI
• Hidrogênio verde | WWF
• Rotas Tecnológicas e Potencial de Produção de H2 de Baixo Carbono no Brasil | EPE
• Na rota do hidrogênio sustentável | FAPESP
• Comissão especial debate rotas tecnológicas para a produção do hidrogênio sustentável | Câmara dos Deputados
• MME discute escopo do Programa Nacional do Hidrogênio com o setor privado | MME
• União Europeia anuncia construção usina de hidrogênio verde no Brasil | União Europeia e GOV BR
• Quais são as vantagens do hidrogénio verde para a Europa? | Parlamento Europeu
• BAIXAR PDF: Estudo da Mirow & Co. mostra que Brasil é competitivo na produção de Hidrogênio Verde, mas enfrenta desafios na demanda doméstica
• BAIXAR PDF: BAIXAR PDF: Estudo da CNI mostra que descarbonização do setor até 2050 custará cerca de R$ 40 bilhões