ABC do Hidrogênio Verde

O vetor energético é apontado como a maior aposta para uma produção industrial mais sustentável. Preparamos uma matéria especial para cobrirmos o básico que você precisa saber sobre ele

Em meio às discussões cada vez mais frequentes acerca da necessidade de redução das emissões de carbono, cresce a procura por opções viáveis para substituição de combustíveis fósseis. Dentre as possibilidades, um dos elementos que desponta como a principal tendência é o hidrogênio verde. Ainda que o componente já esteja fortemente presente nos processos industriais, pouco se sabe sobre sua forma de produção sustentável. Para solucionar as principais dúvidas sobre o assunto, elaboramos um guia com os tópicos mais relevantes:

1. O que é?

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante na natureza. Apesar disso, sua obtenção só pode ser feita a partir de processos químicos que envolvem outros elementos para separação de moléculas. Atualmente, esses procedimentos são realizados por meio de combustíveis fósseis, resultando no chamado hidrogênio cinza, cujo nome se dá por conta das emissões realizadas no processo de obtenção.

O que diferencia o hidrogênio cinza e o hidrogênio verde é, portanto, o processo pelo qual o produto é obtido. Neste caso, os combustíveis fosseis são substituídos pelo uso de fontes renováveis, gerando uma produção energética mais sustentável.

2. Potencial como vetor energético

A produção do hidrogênio verde pode ser realizada de diversas formas. Uma das mais usuais envolve a eletrólise da água, que consiste na decomposição da molécula da água (H2O) por meio de uma corrente elétrica, resultando em moléculas de hidrogênio (H2) e oxigênio (O2). Esse processo não é novo, mas costumava ser realizado por meio de combustíveis fósseis. Para que essa conversão seja sustentável, a energia utilizada na eletrólise deve advir de fontes renováveis. As energias solar e eólica são as melhores opções neste caso. Como essas duas fontes energéticas não permitem armazenamento de excedentes, a energia remanescente pode ser usada justamente para obtenção do hidrogênio verde.

Além desse processo, também é possível obter o hidrogênio verde a partir da biomassa e do biogás. A biomassa nada mais é do que matérias orgânicas utilizadas para a produção energética. Essas matérias orgânicas ser de origem vegetal e mineral, como do carvão ou do bagaço da cana-de-açúcar. O seu uso para geração de hidrogênio verde pode se tornar uma oportunidade especialmente valiosa para o Brasil, considerando a grande quantidade de resíduos de bagaço de cana-de-açúcar gerada pelo setor sucroalcooleiro.

O biogás também é uma opção. Produzido a partir da decomposição de materiais orgânicos (biomassa), o biogás produz substâncias tóxicas, como o sulfeto de hidrogênio e o metano, que podem ser usadas para geração de energia. No caso de uma produção mais sustentável, o produto deve ser purificado para obtenção do hidrogênio verde.

O hidrogênio apresenta um perfil altamente versátil, o que permite que vários setores da indústria sejam beneficiados com seu uso. A implementação do elemento pode ser viabilizada até em setores que apresentam dificuldades no processo de descarbonização, como a mineração e a indústria química.

A lista de produtos que podem ser desenvolvidos a partir do hidrogênio verde é vasta: desde combustíveis automobilísticos ao uso no sistema de agricultura, o hidrogênio pode ser usado em sistemas dos mais simples aos mais complexos.

No contexto brasileiro, o elemento tem potencial para ser um grande marco para o mercado agrícola no que diz respeito à produção de fertilizantes. Atualmente, a produção é feita à base de gás natural, mas é possível substituir o produto por hidrogênio.

Outro benefício diz respeito à utilização dos excedentes das fontes renováveis de energia, como as solar e eólica. Como essas fontes apresentam períodos de escassez, por conta da seca, por exemplo, o armazenamento de energia e seu uso para a geração de hidrogênio verde permitem driblar a insuficiência energética.

Portanto, a produção do hidrogênio verde já representa um avanço para a descarbonização dos processos industriais, mesmo se não utilizado em todos os processos disponíveis. Além de significar uma redução nas emissões de carbono na atmosfera, o hidrogênio pode ser uma solução para trazer regularidade para a produção de fontes renováveis de energia.

3. Desafios

A questão do custo ainda figura como um dos principais desafios para produção do hidrogênio verde. Contudo, com a potencialização das discussões a respeito do tema, a tendência é de aumento de investimentos no vetor energético, o que gerará maior competitividade e redução de custos futuramente.

Outra problemática é o transporte do produto. Ainda que sejam possíveis, o armazenamento e transporte do hidrogênio não são fáceis e, sem os devidos cuidados, pode-se gerar emissões de carbono durante essas etapas. Algumas soluções já estão sendo estudadas, como a transformação do hidrogênio em metanol para facilitar o seu transporte.

4. O cenário atual

Ainda que o cenário mundial esteja na etapa inicial de discussões sobre o assunto, muitas empresas estão investindo massivamente no hidrogênio verde e há previsões de que o elemento seja a principal forma de geração de energia até 2050. Em termos de implementação, alguns países já ocupam posição de destaque e estudam investimentos em outros países que apresentem características mais favoráveis para a produção do produto. A Alemanha criou o Plano Nacional de Hidrogênio, que representa um financiamento de 9 bilhões de euros em projetos envolvendo hidrogênio. Desta quantia, 2 bilhões de euros serão destinados a países em potencial, entre eles o Brasil. Na União Europeia, o valor total de investimento previsto é de 430 bilhões de euros até 2030. Mais sobre esse assunto você encontra na matéria da página 32 dessa publicação.

Ciente de seu potencial, o Brasil já se prepara para assumir um posto entre os players globais no mercado de hidrogênio verde. As Câmaras Brasil-Alemanha de São Paulo e do Rio de Janeiro se uniram na criação de uma plataforma de ação e propagação do hidrogênio verde no Brasil: a Aliança Brasil-Alemanha para o Hidrogênio Verde, que tem buscado orientar e incentivar projetos envolvendo o uso do produto.