Hidrogênio verde ganha espaço, mas custo ainda limita avanço rápido

Com a busca pelo hidrogênio verde ganhando espaço na agenda da transição energética, os obstáculos dessa jornada vão ficando claros. O produto é visto como uma solução potencial para descarbonizar setores da indústria, principalmente em atividades que utilizem aquecimento, e também no transporte, mas o maior desafio é torná-lo acessível, criando escala para ser comercialmente viável.

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Atualmente, o hidrogênio já é utilizado por algumas indústrias, só que sua produção usa combustível fóssil, ou seja, tem uma pegada de carbono associada. Um dos métodos mais propalados para obtenção da versão verde é por meio da eletrólise, uma técnica conhecida, mas que também enfrenta sofre objeções.

-A eletrólise é um processo extremamente caro e requer investimentos muito altos - afirma Marina Domingues, diretora de mercado e regulação da Associação Brasileira do Hidrogênio (ABH2). - O setor não está disposto a pagar - declara, mas concorda que a guerra entre Rússia e Ucrânia fez avançar o debate.

No entanto, Ricardo Gedra, gerente de Análise e Informações ao mercado na na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), argumenta que toda tecnologia nova é cara e prevê que o custo caia nos próximos anos. Segundo ele, há muito investimento em pesquisa pelo mundo a fim de se conseguir fabricar todos os equipamentos necessários para a produção do hidrogênio de forma limpa, com preços mais acessíveis.

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Um exemplo de busca de solução vem da Aliança Brasil-Alemanha para o Hidrogênio Verde, que lançou um programa de inovação para start-ups, instituições sem fins lucrativos e empreendedores que buscam alavancar o desenvolvimento do hidrogênio verde no país e poderão ter apoio no desenvolvimento de modelos de negócios.

Escala

CEO da ThyssenKrupp, Paulo Alvarenga argumenta que o hidrogênio verde é mais caro do que o petróleo, “porque se criou toda uma indústria que possui uma escala gigantesca”, diz, referindo-se ao combustível fóssil.

- Enquanto não houver escala industrial, não vai haver competitividade - afirma.

A própria companhia tem dois projetos em andamento. Um no porto de Roterdã, com 200 mw de capacidade, e outro na Arábia Saudita, de 2 gw.

- O debate está aumentando muito rápido, e vejo que está saindo dos estudos para a prática também de maneira muito rápida - diz.

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Hoje, o hidrogênio cinza, obtido com o uso de combustível fóssil, tem preço de US$ 2/kg e o verde deve custar em torno US$ 5, segundo Alvarenga. De acordo com Domingues, da ABH2, para se produzir 1kg de hidrogênio verde são necessários 9 litros de água. É possível utilizar água do mar na obtenção, mas é preciso que ela passe por um processo de dessalinização, o que acrescenta mais um custo à produção.

Em paralelo, pesquisas tentam encontrar outras formas de produzir o hidrogênio verde. A diretora da ABH2 cita o uso de biomassa, cuja biodigestão resulta no biogás. Depois, ele é trabalhado para retirar substâncias como enxofre e em seguida, usa-se o calor para se obter o hidrogênio. Outro método, após a retirada de enxofre, umidade, CO² e demais impurezas, o biogás é refinado até se tornar biometano. Este então é submetido ao vapor até chegar ao hidrogênio verde. Segundo Monteiro, esse processo teria custo inferior ao da eletrólise.

Biomassa e fotocatálise

Para também tentar viabilizar a produção industrial do hidrogênio verde, a Turiya Renováveis, empresa de geração de energia renovável da Indra Energia, comercializadora do setor, e o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) se uniram para produzir o hidrogênio verde pelo método de fotocatálise.

- A nossa proposta é contribuir para o desenvolvimento de tecnologias que viabilizem a obtenção de hidrogênio verde no Brasil, para utilização como mais uma fonte alternativa renovável - afirma Segundo Ingrid Santos, CEO da Turiya.

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O projeto estuda o uso da luz solar para ativar um catalisador, que atuaria, então, na separação da molécula de água. Segundo o professor doutor Bruno César Barroso Salgado, coordenador do Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis do IFCE, a substância mais estudada como catalisador é o dióxido de titânio – um material de fácil acesso e baixo custo. Ao mesmo tempo, ele prevê misturar glicerina à água.

- Isso incrementa a produção de hidrogênio e acaba trazendo um ciclo de sustentabilidade. Aproveitamos um resíduo de biomassa (glicerina como subproduto do biodiesel), juntamente com a radiação solar, levando aí a custo energético de produção praticamente nulo (porque não requer eletricidade). O processo se torna bem atrativo desse ponto de vista - afirma.

O estudo prevê que o catalisador fique impregnado na placa fotocatalisadora.

-O projeto está na fase de encontrar uma engenharia que favoreça esse mecanismo - diz Barroso.

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A fase piloto do projeto irá ocorrer quando as análises apontarem a melhor substância para esse fim. E isso ainda não tem prazo para acontecer.

O professor ressalta que a fotocatálise não substitui a eletrólise.

- A engenharia hoje por trás da fotocatálise não dá competitividade para desbancar a eletrólise como método de produção de hidrogênio. Na verdade são métodos complementares - afirma, lembrando que projetos de fotocatálise devem ser instalados em áreas de maior radiação solar.

Certificação

Com tantas variáveis implicadas no processo de obtenção do hidrogênio verde, não foi à toa que a CCEE decidiu desenvolver um projeto de certificação.

- Quem está comprando esse hidrogênio precisa ter a segurança de que a produção não está trazendo consigo uma pegada de carbono. Então, a certificação é um elemento crucial para assegurar o principal objetivo desse energético, que é a descarbonização - afirma Gedra, da CCEE.

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Segundo o presidente da entidade, Rui Altieri, até o fim deste ano uma versão inicial da certificação estará disponível, que também é debatida por um grupo nacional no âmbito do Comitê Nacional Brasileiro de Produção e Transmissão de Energia Elétrica CIGRE-Brasil.

Para obter a chancela da CCEE, já há consenso do que uma fábrica de hidrogênio deverá, juntamente com a construção da planta, viabilizar a edificação de uma usina de energia elétrica, que forneça eletricidade adicional limpa e renovável, no mesmo montante do consumido peça fábrica de hidrogênio.

Segundo Altieri, o papel da CCEE, como “entidade isenta” lhe dá credibilidade nesse processo:

- Os contratos de compra e venda de energia, por conta da legislação brasileira, têm de ser registrados na CCEE, acompanhados por ela e, principalmente, liquidados aqui na CCEE.

A entidade vai levar a discussão para o encontro mundial da Cigre internacional, em agosto, para que a certificação tenha parâmetros internacionais. O objetivo é buscar o consenso de todos os stakeholders da área do hidrogênio verde, principalmente Europa, que está mais avançada nesse processo.

- Então, estamos buscando sim definir atributos que atendam o que está em discussão no mundo. Assim, quando o hidrogênio exportado chegar à Alemanha, ou outro país, o nosso certificado esteja alinhado a um padrão internacional, e seja reconhecido como sendo produzido sem pegada de carbono - diz Altieri.

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