Por que Brasil tem chanceana clara rocha ao vivo agora 2024vender hidrogênio verde 'mais barato do mundo':ana clara rocha ao vivo agora 2024

O hidrogênio é o mais leve dos elementos químicos e tem a estrutura atômica mais simples possível: um único elétron orbitando um núcleo que consisteana clara rocha ao vivo agora 2024um único próton.

Éana clara rocha ao vivo agora 2024longe o elemento mais abundante no Universo, embora não na Terra, onde ocorre principalmente combinado com o oxigênio como água (H2O).

As estrelas, incluindo o Sol, são formadas principalmente por hidrogênio, que pode também assumir os estados líquido e sólido.

O hidrogênio tem também um grande conteúdo energético, liberando naana clara rocha ao vivo agora 2024queima três vezes mais energia do que a gasolina.

Mas, diferentemente da gasolina, o hidrogênio é um vetorana clara rocha ao vivo agora 2024energia limpa.

Quando reagido com oxigênioana clara rocha ao vivo agora 2024combustão para produzir calor, ouana clara rocha ao vivo agora 2024uma célula a combustível para produzir eletricidade, energia e água são os dois únicos produtos finais.

Já que na Terra o hidrogênio só existeana clara rocha ao vivo agora 2024combinação com outros elementos, principalmente na água, e nos hidrocarbonetos (gás natural, carvão e petróleo),ana clara rocha ao vivo agora 2024combinação com o carbono, ele precisa ser separado destes outros elementos para ser usado como combustível.

Este processo é extremamente energointensivo, utilizando grandes quantidadesana clara rocha ao vivo agora 2024energia que, dependendoana clara rocha ao vivo agora 2024sua origem, vai dar a "cor" utilizada na nomenclatura adotada para classificar as diferentes maneirasana clara rocha ao vivo agora 2024obter o hidrogênio combustível.

As muitas 'cores' do hidrogênio

As diferentes cores atribuídas à forma como o hidrogênio é produzido começam pelo cinza, quando ele vemana clara rocha ao vivo agora 2024hidrocarbonetos ou a partir da eletrólise da água usando uma fonteana clara rocha ao vivo agora 2024energia elétrica fóssil (termelétricas a carvão ou a gás natural, por exemplo).

A maior produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio cinza está na China, que tem uma matriz energética predominantemente composta por usinas termelétricas a carvão.

O hidrogênio é denominadoana clara rocha ao vivo agora 2024azul quando existe a captura e armazenamento do CO2 resultante dos processosana clara rocha ao vivo agora 2024reformaana clara rocha ao vivo agora 2024hidrocarbonetos ou da produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024energia termelétrica para alimentar a eletróliseana clara rocha ao vivo agora 2024água.

Dar ao hidrogênio este tom azul, no entanto, também é um truque que disfarça as emissõesana clara rocha ao vivo agora 2024metano (CH4) envolvidas no processo.

E, como o metano é um gásana clara rocha ao vivo agora 2024efeito estufa cercaana clara rocha ao vivo agora 202421 vezes mais potente do que o próprio CO2, existem sérias dúvidas sobre o quanto o hidrogênio azul pode contribuir com a sustentabilidade esperada da tecnologia do hidrogênio.

Outras cores para denominar a origem da energia ou do insumo para produzir o hidrogênio incluem o rosa (quando a fonte primáriaana clara rocha ao vivo agora 2024energia elétrica é nuclear), o turquesa (no qual um processo chamado pirólise do metano é usado para produzir hidrogênio e carbono sólido, que pode ser armazenado ou utilizadoana clara rocha ao vivo agora 2024outros processos), o amarelo (quando se usa especificamente a energia solar para alimentar o processoana clara rocha ao vivo agora 2024eletrólise) e, finalmente, o verde (quando se usa qualquer fonte renovávelana clara rocha ao vivo agora 2024energia na eletrólise, como solar ou eólica).

Custo alto é obstáculo

As tecnologias que permitem o uso do hidrogênio como combustível ou como vetor energético são conhecidas há muitos anos, mas por razões principalmenteana clara rocha ao vivo agora 2024custo, ele ainda não é utilizadoana clara rocha ao vivo agora 2024larga escala.

Com a pressão para reduzir a emissão dos gasesana clara rocha ao vivo agora 2024efeito estufa que estão resultandoana clara rocha ao vivo agora 2024mudanças climáticas que podem levar à destruiçãoana clara rocha ao vivo agora 2024nosso planeta, no entanto, o hidrogênio vem sendo apresentado como uma potencial fonteana clara rocha ao vivo agora 2024energia que pode contribuirana clara rocha ao vivo agora 2024forma decisiva na transição para uma matriz energética sustentável.

Atualmente, porém, 99% do hidrogênio usado como combustível ainda é cinza, produzido a partirana clara rocha ao vivo agora 2024hidrocarbonetos e fontes não renováveis, e menosana clara rocha ao vivo agora 20240,1% é produzido por meio da eletrólise da água,ana clara rocha ao vivo agora 2024acordo com a Agência Internacionalana clara rocha ao vivo agora 2024Energia (IEA).

O maior obstáculo para a ampliação do uso do hidrogênio está relacionado com as grandes quantidadesana clara rocha ao vivo agora 2024energia e os custos paraana clara rocha ao vivo agora 2024produção que não envolvam a emissãoana clara rocha ao vivo agora 2024CO2.

Até agora, gás natural, carvão e derivadosana clara rocha ao vivo agora 2024petróleo são as fontes desta energia,ana clara rocha ao vivo agora 2024maneira que a produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio cinza continua a poluir o meio ambiente com CO2.

Mais recentemente, contudo, energias renováveis e limpas, como solar e eólica, passaram a ser usadas na produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio por meio da eletrólise da água.

A eletrólise usa uma corrente elétrica para dividir a águaana clara rocha ao vivo agora 2024um dispositivo chamado eletrolisador.

O resultado é o chamado hidrogênio verde, 100% sustentável, mas por enquanto ainda muito mais caroana clara rocha ao vivo agora 2024se produzir do que o hidrogênio cinza.

Com a redução acentuada dos custos das tecnologias solar fotovoltaica e eólica, gerar hidrogênio verde e seus derivados — como amônia (NH3), combustíveis sintéticos, fertilizantes verdes, etc. — a partirana clara rocha ao vivo agora 2024fontes renováveis passou a ser um temaana clara rocha ao vivo agora 2024grande interesse não somente técnico e científico, mas também econômico, social e ambiental.

Produção mais barata no Brasil

Atualmente, quando comparado à produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio cinza a partirana clara rocha ao vivo agora 2024gás natural ou carvão, o hidrogênio verde chega a custar mais que o dobro.

A produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio verde no Brasil, a partirana clara rocha ao vivo agora 2024energia solar e eólica, vem sendo avaliada como uma forma mais barata paraana clara rocha ao vivo agora 2024produção.

A expectativa éana clara rocha ao vivo agora 2024queana clara rocha ao vivo agora 20242050 o Brasil produza o hidrogênio verde mais barato do mundo, chegando a custar metade do preço pelo qual se produz hoje o hidrogênio cinza. Mas muita pesquisa e desenvolvimento precisa ainda acontecer para chegar lá.

Voltando às "cores" do hidrogênio, pode-se resumir todo o espectro utilizado nesta nomenclatura ao verde e ao cinza.

Só é verde e sustentável o hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água e que utiliza uma fonte renovável para fornecer a energia elétrica para este processo.

Todas as outras tecnologias (e cores) na produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024hidrogênio que envolvem a emissãoana clara rocha ao vivo agora 2024gasesana clara rocha ao vivo agora 2024efeito estufa devem ser agrupadas na cor cinza.

A produçãoana clara rocha ao vivo agora 2024amônia verde pode permitir desde a fertilizaçãoana clara rocha ao vivo agora 2024áreas pouco produtivas do mundoana clara rocha ao vivo agora 2024desenvolvimento até a propulsãoana clara rocha ao vivo agora 2024naviosana clara rocha ao vivo agora 2024grande porte que diariamente cruzam os oceanos queimando combustíveis fósseis.

A aviação comercial também pode se beneficiar do desenvolvimentoana clara rocha ao vivo agora 2024combustíveis sintéticos e renováveis com base no hidrogênio verde, e os veículos movidos por célulasana clara rocha ao vivo agora 2024combustível alimentadas por hidrogênio verde complementam a grande listaana clara rocha ao vivo agora 2024aplicações da economia do hidrogênio.

A associaçãoana clara rocha ao vivo agora 2024luz solar e ventos brasileiros com a abundânciaana clara rocha ao vivo agora 2024água disponível no país pode contribuirana clara rocha ao vivo agora 2024forma expressiva para a competitividade do hidrogênio verde brasileiro.

No Laboratórioana clara rocha ao vivo agora 2024Energia Solar Fotovoltaica da Universidade Federalana clara rocha ao vivo agora 2024Santa Catarina (UFSC)ana clara rocha ao vivo agora 2024Florianópolis, estamos produzindo hidrogênio, amônia e fertilizantes verdes a partir da água captada da chuva pelas mesmas placas fotovoltaicas que compõem os telhados e fachadas do prédio, e que geram a energia elétrica necessária para isso a partir do Sol.

*Ricardo Rüther é professor titular da Universidade Federalana clara rocha ao vivo agora 2024Santa Catarina (UFSC).

**Este artigo foi publicado originalmente no siteana clara rocha ao vivo agora 2024notícias acadêmicas The Conversation Brasil e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão original.