Hidrogênio Verde: o combustível do futuro

O diretor de Estudos Econômico-Energéticos e Ambientais da EPE explica os caminhos para esse combustível alternativo

O Hidrogênio Verde nunca foi tão falado no mercado quando o assunto é sustentabilidade. Considerado o “combustível do futuro”, ele se destaca principalmente por não emitir gases poluentes, ou seja, é o combustível mais limpo do mundo.

Ele é feito a partir do processo de “eletrólise”. Quando o hidrogênio isolado é queimado na forma de combustível, vai reagir com o ar e, assim, capturar o carbono e formar H2O, liberando apenas vapor de água. Ou seja, zero poluição.

No entanto, esse processo ainda possui grandes desafios para o mundo já que tem um custo muito alto. Para entendermos melhor sobre as vantagens e possíveis caminhos para o Hidrogênio Verde, a Full Energy entrevistou Giovani Machado, diretor de Estudos Econômico-Energéticos e Ambientais da EPE – Empresa de Pesquisa Energética –, para esclarecer o assunto.

O que o Hidrogênio Verde tem de tão “inovador” quando o assunto é sustentabilidade?

Basicamente, o hidrogênio tem potencial de ser “inovador” e “disruptivo” em dois aspectos que importam para a sustentabilidade:

  1. Contribuir para a descarbonização de setores de difícil abatimento de emissões de carbono (hard to abate sectors);
  2. Possibilitar o armazenamento de energia, por ser também um vetor energético, favorecendo, sobretudo, o acoplamento do setor de energia aos setores de indústria e transporte. Esse ponto é essencial, pois contribuirá para a maior inserção de renováveis variáveis na matriz energética, assegurando a segurança energética e a confiabilidade do sistema elétrico.

Obviamente, pelo lado da sustentabilidade (em especial, da descarbonização), é fundamental que o processo de produção do hidrogênio seja de baixo ou nulo carbono.

Assim, o hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água com geração elétrica renovável (particularmente, hidroeletricidade, eólica e solar), chamado de hidrogênio verde, tem sido visto com bastante expectativa, inclusive pelas perspectivas de redução de custos no longo prazo.

Outras formas de hidrogênio também terão um papel fundamental nesse processo, visto que o relevante é que o hidrogênio tenha baixo ou zero carbono para os compromissos e ambições nacionais do Acordo de Paris e de neutralidade líquida de emissões de carbono em 2050.

Por fim, vale mencionar que o hidrogênio também pode trazer outras inovações associadas ao seu uso e infraestrutura e, por isso, tem sido incluído na chamada recuperação verde.

Quais as maiores vantagens de se usar o Hidrogênio Verde como fonte de energia?

Além da descarbonização, o hidrogênio tem alta densidade energética, versatilidade de uso e a possibilidade de funcionar como vetor de armazenamento de energia.

Nesse último ponto, é importante destacar que tem vantagens sobre as baterias para armazenamento de energia por prazos mais longos (perdas de energia no tempo bem menores).

A abundância do hidrogênio na natureza e sua dispersão geográfica também traz vantagens de segurança energética em seus aspectos geopolítico. Outro ponto que não deve ser negligenciado é que já mercados significativos estabelecidos, visto que o hidrogênio já é amplamente utilizado em processos industriais (refino de petróleo, produção de fertilizantes, processos metalúrgicos e químicos e também na indústria de alimentos.

Então, tem uma possibilidade de disseminação em mercados já estabelecidos que serão pressionados a se descarbonizarem, substituindo o hidrogênio de origem fóssil (cinza) por aqueles de baixo ou nulo teor de carbono (inclusive o verde).

Se esse elemento traz tantos benefícios, porque o uso dele ainda é tão atrasado?

Primeiro, é essencial reconhecer que o mercado mundial de hidrogênio já é significativo, com transações econômicas estimadas na ordem de US$ 110-140 bilhões.

Esse mercado é focado no uso de hidrogênio como matéria-prima, para processos industriais em refinarias, plantas de fertilizante e de metanol, metalurgia, alimentos, entre outros.

Assim, o grande potencial de desenvolvimento agora é nos segmentos de uso energético, de baixo ou zero carbono, e de armazenamento de energia.

Ademais, com maiores restrições às emissões de carbono, há simultaneamente potencial de substituição do hidrogênio de maior teor de carbono (reforma a vapor do gás natural e gaseificação do carvão, ambos sem captura e sequestro de carbono, respondendo por quase todo o mercado), utilizado como matéria-prima, pelo hidrogênio de baixo ou zero carbono, como o hidrogênio verde.

As principais motivações para essa nova perspectiva de mercado são a busca pela descarbonização das economias (em particular, nos setores de difícil abatimento de emissões) e a maior necessidade de armazenamento de energia em função da inserção crescente de fontes renováveis variáveis (como a eólica e a solar) em todo mundo.

É importante lembrar que a confiabilidade do sistema elétrico no mundo ainda é assegurada, em boa medida, por termelétricas a combustíveis fósseis (hidreletricidade, nuclear e biomassa, a depender do país, também tem esse papel). Então, o hidrogênio, sobretudo o verde, poderá ter um papel muito relevante nesse cenário que requer armazenamento de energia.

Para finalizar, além das novas condições que motivam diversas oportunidades, há desafios técnicos, de infraestrutura e, sobretudo, econômicos e de modelos de negócios a serem superados pelo hidrogênio de baixo e zero carbono. Aperfeiçoamentos institucionais, legais e regulatórios também serão necessários para que o hidrogênio possa realizar todo seu potencial na economia global.

O que é preciso ser feito para que o Hidrogênio Verde seja mais usado (por parte do Governo e das empresas privadas)?

Hoje, a nosso ver, o principal desafio é o da competitividade e do modelo de negócios. Para a disseminação da produção e do uso do hidrogênio de baixo ou zero carbono, serão necessárias inovações que permitam aumentar a escala e reduzam o custo para ganhar competitividade, assim como desenvolver modelos de negócios apropriados para os diferentes segmentos de mercado. Não haverá um único modelo de negócios.

Em muitos casos, a produção e o uso descentralizado e/ou sua conversão em um derivado (amônia ou metanol) será um modelo adequado. Em outros casos, a solução poderá ser no modelo centralizado que requer o desenvolvimento ou a adaptação da infraestrutura de movimentação do hidrogênio até seu mercado consumidor.

Em outros ainda, o modelo de negócios em portos com foco no mercado internacional, com sua conversão em um derivado para facilitar sua logística ou a exportação do próprio hidrogênio (mais restrito hoje por desafios técnicos e de infraestrutura), fará mais sentido.

Os governos devem priorizar a remoção de barreiras ao investimento (inclusive com a redução de assimetrias de informação sobre o mercado e dos custos de transação para melhorar o ambiente de negócios), a promoção de investimentos em P&DI para contribuir para a redução de custos e a solução de desafios técnicos da produção e do uso (inclusive materiais), a formação de recursos humanos e o desenvolvimento de capacitação e competências tecnológicas na cadeia de fornecedores de bens e serviços e o aperfeiçoamento institucional, legal e regulatório.

Já as empresas privadas devem priorizar a estruturação de modelos de negócios competitivos e escalonáveis, bem como o desenvolvimento de capacitações e competências corporativas e tecnológicas e capital humano aplicadas aos segmentos de mercado que atuam ou pretendem atuar e a consolidação de redes de fornecedores e clientes da cadeia de valor do hidrogênio para buscar condições sistêmicas de competitividade.

Deseja fazer mais alguma consideração? Fique à vontade.

Sim, obrigado. A ampliação do mercado de hidrogênio e sua descarbonização passará por diversas fases, rotas tecnológicas e modelos de negócios. É importante remover as barreiras ao desenvolvimento do mercado, assim como aperfeiçoar o arcabouço institucional, legal e regulatório e formar recursos humanos e desenvolver capacitações e competências.

No entanto, esses desafios não precisam ser todos superados ao mesmo tempo e tampouco todas as oportunidades estarão colocadas no mercado desde o início.

Há desafios que precisarão ser resolvidos no curto prazo para que os investidores possam aproveitar as oportunidades já colocadas no curto prazo. Há desafios e oportunidades que são de médio e de longo prazos, respectivamente.

É necessário ter o discernimento de resolver os desafios no ritmo adequado ao aproveitamento das oportunidades, tanto pelo governo quanto pelas empresas privadas.

Não se deve demorar demais para superar os desafios, sob pena de se perder oportunidades de mercado. Tampouco se deve tentar resolver logo no início todos os desafios vislumbrados para se atingir a consolidação do mercado no futuro, sob risco do desenho de mercado e sua implementação serem mais demoradas ou inadequadas (acarretando em perda de tempo e de oportunidades pela necessidade de readequação).

O açodamento pode levar à perda de oportunidades que já estão ao alcance dos negócios no curto prazo por colocar o foco em oportunidades que ainda não são significativas hoje ou que não poderão ser plenamente aproveitadas nesse momento (há oportunidades que só estarão disponíveis mais adiante, com o preço do carbono bem mais elevado e/ou com custos de hidrogênio de baixo ou zero carbono bem mais baixos, por exemplo).

Há muitas oportunidades já colocadas no mercado, que requerem modelos de negócios adequados aos desafios de hoje. Nenhum mercado energético resolveu todos os seus desafios e aproveitou todas as oportunidades no seu florescer. É preciso ter calma e perícia, quando se tem pressa. E o planeta tem pressa para estabilizar sua temperatura média.

 

 

 

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