Durante a 78ª Assembleia Geral da ONU, o governo brasileiro destacou seu compromisso com a produção de energia limpa, enfatizando a capacidade do país para gerar Hidrogênio Verde (H2V) como parte de sua estratégia de desenvolvimento sustentável.
O gás hidrogênio (H2) é um gás leve que pode ser queimado como combustível sem produzir gases do efeito estufa, como o gás carbônico (CO2). O H2V está se tornando prioridade na agenda energética de vários países, especialmente para reduzir emissões em setores de difícil abatimento.
O hidrogênio é um vetor energético importante, que integra múltiplos setores produtivos do ramo, além de indústria e transporte, hoje ainda muito dependentes de fontes locais como o carvão mineral, gás e hidrelétricas, que são responsáveis pela produção de gases que aquecem o planeta.
A produção sustentável de eletricidade é essencial para a redução da pegada de carbono, mas enfrenta desafios. Nesse contexto, o H2V surge como uma alternativa promissora de combustível mais limpo. Este artigo explora o hidrogênio verde, seus desafios e perspectivas futuras.
Quais são os tipos de hidrogênio?
Por ser o elemento mais abundante no universo, o hidrogênio é facilmente encontrado e se apresenta como um combustível altamente inflamável na forma de gás.
Entretanto, sua presença isolada na natureza é rara, geralmente ocorrendo em combinação com outros elementos, o que requer um processo de extração e tratamento da matéria-prima.
Uma vez que o H2V pode ter múltiplas fontes, sua exploração e origem definem o tipo desse hidrogênio por cores:
VIZ:
| Tipo | Processo de produção | Emissões de CO2 (kg de CO2/kg de H2 produzido) |
| Hidrogênio Cinza | Decomposição de gás natural em H2 e CO2 | 10 |
| Hidrogênio Azul | Decomposição de gás natural em H2 e CO2 com sequestro ou armazenamento de CO2 | ~1 a 3 (mais o CO2 armazenado) |
| Hidrogênio Musgo | Oxidação catalítica, gaseificação ou digestão anaeróbica com CCUS (captura, utilização e armazenamento de carbono) | n.d |
| Hidrogênio Verde | Decomposição de água em H2 e O2 em um eletrolisador movido a energia renovável. | 0* |
| *Se a matriz energética for renovável e limpa | ||
O diferencial do hidrogênio verde reside em seu impacto virtualmente nulo nas emissões de gases do efeito estufa, uma vez que utiliza a eletrólise para a produção, gerando oxigênio (O2) como subproduto do processo.
No entanto, para ser considerado verde, é importante que sejam utilizadas fontes renováveis de eletricidade para sua produção.
Aplicações do hidrogênio verde
O Brasil, que já possui uma matriz energética majoritariamente composta por fontes renováveis, está em uma posição particularmente vantajosa no contexto do Hidrogênio Verde (H2V).
Com mais de 80% de sua matriz energética proveniente de fontes renováveis, o país está bem-posicionado para se destacar como produtor de energia verde, potencialmente tornando-se um pioneiro na adoção do H2V e na descarbonização de sua economia.
Uma das aplicações mais significativas do hidrogênio verde reside na geração de eletricidade para indústrias. A implementação dessa tecnologia na produção de commodities pode ser a chave para reduzir significativamente as emissões de indústrias cruciais para a economia nacional, como as de vidro, cimento e aço.
No caso da indústria siderúrgica, por exemplo, que emite anualmente cerca de 3.6 bilhões de toneladas de CO2, principalmente devido aos fornos de fundição de aço, o hidrogênio verde representa a oportunidade de uma drástica redução nas emissões de carbono, promovendo uma responsabilidade ambiental elevada e reduzindo a pegada de carbono desse setor vital.
Desafios para a expansão do hidrogênio verde
No entanto, a implementação da produção de hidrogênio verde enfrenta desafios consideráveis, principalmente relacionados aos custos, que ainda são elevados para uma adoção em larga escala.
A tecnologia relacionada ao hidrogênio verde é relativamente nova, o que demanda significativos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, bem como em recursos humanos capacitados, custos que acabam impactando o preço final do produto
De acordo com dados da Rethink Energy, a maior parcela dos gastos associados à produção de hidrogênio verde está relacionada aos investimentos necessários para a construção da infraestrutura requerida por essa tecnologia, com destaque para os consideráveis custos dos eletrolisadores necessários para a produção do gás.
O Departamento de Energia dos Estados Unidos, em um relatório de março de 2023, estimou um custo aproximado de US$1,50 a US$2 por quilo de H2 até o ano de 2030, um valor ainda considerado alto, especialmente quando comparado com o carvão mineral, uma das principais fontes de eletricidade global, que custa apenas alguns centavos por quilo.
Perspectivas para o hidrogênio verde no brasil
O Brasil possui um grande potencial para contribuir significativamente na transição energética e na redução das emissões de gases de efeito estufa.
O Programa Nacional do Hidrogênio (PNH2), liderado pelo Ministério de Minas e Energia, visa impulsionar a cadeia produtiva do hidrogênio no país, abrangendo seis pilares: produção, armazenamento, transporte, distribuição, uso final e inovação.
Em primeiro lugar, o programa busca fomentar a pesquisa, o desenvolvimento e a inovação em tecnologias relacionadas ao hidrogênio, de forma a aumentar a eficiência e a competitividade da cadeia produtiva.
Além disso, promove o uso do hidrogênio em setores estratégicos, como transporte, indústria e geração de energia elétrica, impulsionando a economia e a sustentabilidade.
Destaca-se a meta de aumentar a competitividade e a presença do hidrogênio na matriz energética brasileira, fundamental para o desenvolvimento sustentável. O hidrogênio também desempenha um papel vital na busca por emissões neutras de carbono, alinhando-se com o Acordo de Paris.
O hidrogênio verde também pode desempenhar um papel relevante na trajetória de emissões líquidas neutras em carbono, o que é fundamental para o cumprimento das metas internacionais para mitigação dos impactos das mudanças climáticas.