Por que Brasil tem chanceregras de apostasvender hidrogênio verde 'mais barato do mundo':regras de apostas

O hidrogênio é o mais leve dos elementos químicos e tem a estrutura atômica mais simples possível: um único elétron orbitando um núcleo que consisteregras de apostasum único próton.

Éregras de apostaslonge 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 naregras de apostasqueima três vezes mais energia do que a gasolina.

Mas, diferentemente da gasolina, o hidrogênio é um vetorregras de apostasenergia limpa.

Quando reagido com oxigênioregras de apostascombustão para produzir calor, ouregras de apostasuma célula a combustível para produzir eletricidade, energia e água são os dois únicos produtos finais.

Já que na Terra o hidrogênio só existeregras de apostascombinação com outros elementos, principalmente na água, e nos hidrocarbonetos (gás natural, carvão e petróleo),regras de apostascombinação com o carbono, ele precisa ser separado destes outros elementos para ser usado como combustível.

Este processo é extremamente energointensivo, utilizando grandes quantidadesregras de apostasenergia que, dependendoregras de apostassua origem, vai dar a "cor" utilizada na nomenclatura adotada para classificar as diferentes maneirasregras de apostasobter o hidrogênio combustível.

As muitas 'cores' do hidrogênio

As diferentes cores atribuídas à forma como o hidrogênio é produzido começam pelo cinza, quando ele vemregras de apostashidrocarbonetos ou a partir da eletrólise da água usando uma fonteregras de apostasenergia elétrica fóssil (termelétricas a carvão ou a gás natural, por exemplo).

A maior produçãoregras de apostashidrogênio cinza está na China, que tem uma matriz energética predominantemente composta por usinas termelétricas a carvão.

O hidrogênio é denominadoregras de apostasazul quando existe a captura e armazenamento do CO2 resultante dos processosregras de apostasreformaregras de apostashidrocarbonetos ou da produçãoregras de apostasenergia termelétrica para alimentar a eletróliseregras de apostaságua.

Dar ao hidrogênio este tom azul, no entanto, também é um truque que disfarça as emissõesregras de apostasmetano (CH4) envolvidas no processo.

E, como o metano é um gásregras de apostasefeito estufa cercaregras de apostas21 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 primáriaregras de apostasenergia 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 utilizadoregras de apostasoutros processos), o amarelo (quando se usa especificamente a energia solar para alimentar o processoregras de apostaseletrólise) e, finalmente, o verde (quando se usa qualquer fonte renovávelregras de apostasenergia 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 principalmenteregras de apostascusto, ele ainda não é utilizadoregras de apostaslarga escala.

Com a pressão para reduzir a emissão dos gasesregras de apostasefeito estufa que estão resultandoregras de apostasmudanças climáticas que podem levar à destruiçãoregras de apostasnosso planeta, no entanto, o hidrogênio vem sendo apresentado como uma potencial fonteregras de apostasenergia que pode contribuirregras de apostasforma decisiva na transição para uma matriz energética sustentável.

Atualmente, porém, 99% do hidrogênio usado como combustível ainda é cinza, produzido a partirregras de apostashidrocarbonetos e fontes não renováveis, e menosregras de apostas0,1% é produzido por meio da eletrólise da água,regras de apostasacordo com a Agência Internacionalregras de apostasEnergia (IEA).

O maior obstáculo para a ampliação do uso do hidrogênio está relacionado com as grandes quantidadesregras de apostasenergia e os custos pararegras de apostasprodução que não envolvam a emissãoregras de apostasCO2.

Até agora, gás natural, carvão e derivadosregras de apostaspetróleo são as fontes desta energia,regras de apostasmaneira que a produçãoregras de apostashidrogênio 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 produçãoregras de apostashidrogênio por meio da eletrólise da água.

A eletrólise usa uma corrente elétrica para dividir a águaregras de apostasum dispositivo chamado eletrolisador.

O resultado é o chamado hidrogênio verde, 100% sustentável, mas por enquanto ainda muito mais caroregras de apostasse 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 partirregras de apostasfontes renováveis passou a ser um temaregras de apostasgrande interesse não somente técnico e científico, mas também econômico, social e ambiental.

Produção mais barata no Brasil

Atualmente, quando comparado à produçãoregras de apostashidrogênio cinza a partirregras de apostasgás natural ou carvão, o hidrogênio verde chega a custar mais que o dobro.

A produçãoregras de apostashidrogênio verde no Brasil, a partirregras de apostasenergia solar e eólica, vem sendo avaliada como uma forma mais barata pararegras de apostasprodução.

A expectativa éregras de apostasqueregras de apostas2050 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 produçãoregras de apostashidrogênio que envolvem a emissãoregras de apostasgasesregras de apostasefeito estufa devem ser agrupadas na cor cinza.

A produçãoregras de apostasamônia verde pode permitir desde a fertilizaçãoregras de apostasáreas pouco produtivas do mundoregras de apostasdesenvolvimento até a propulsãoregras de apostasnaviosregras de apostasgrande porte que diariamente cruzam os oceanos queimando combustíveis fósseis.

A aviação comercial também pode se beneficiar do desenvolvimentoregras de apostascombustíveis sintéticos e renováveis com base no hidrogênio verde, e os veículos movidos por célulasregras de apostascombustível alimentadas por hidrogênio verde complementam a grande listaregras de apostasaplicações da economia do hidrogênio.

A associaçãoregras de apostasluz solar e ventos brasileiros com a abundânciaregras de apostaságua disponível no país pode contribuirregras de apostasforma expressiva para a competitividade do hidrogênio verde brasileiro.

No Laboratórioregras de apostasEnergia Solar Fotovoltaica da Universidade Federalregras de apostasSanta Catarina (UFSC)regras de apostasFlorianópolis, 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 Federalregras de apostasSanta Catarina (UFSC).

**Este artigo foi publicado originalmente no siteregras de apostasnotícias acadêmicas The Conversation Brasil e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão original.