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O futuro chegou: vamos falar sobre hidrogênio e sustentabilidade?

Entenda porque a cor verde é importante no “arco-íris” dos meios de produção do hidrogênio e como ela caminha na direção da sustentabilidade e economia de baixo carbono.

Evitar o aumento da temperatura média global é o principal desafio da sociedade moderna, e o hidrogênio pode ser a peça-chave para países comprometidos com acordos de combate às mudanças climáticas. Atualmente, a maior parte da energia consumida no mundo é produzida a partir de fontes fósseis. Desse modo, se o hidrogênio é obtido a partir de fontes de energia cuja emissão global de gases contribuem para o efeito estufa, por exemplo, ele continuará a contribuir para o aumento da temperatura média global.

Para exemplificar, temos o hidrogênio marrom, produzido por meio da gaseificação do carvão e o hidrogênio cinza, obtido via reforma catalítica do gás natural. Esses métodos de produção de hidrogênio são economicamente viáveis e muito utilizados, mas emitem gases na atmosfera, principalmente o CO2. Por outro lado, ao incluir a tecnologia de captura e uso de carbono pode-se chegar a uma alternativa “mais limpa”, o hidrogênio azul. Por fim, o hidrogênio verde obtido a partir de fontes renováveis via eletrólise da água, por exemplo, não apresenta uma “pegada” de carbono positiva durante sua produção, sendo por isso considerado sustentável do ponto de vista ambiental. Contudo, esse processo de produção de hidrogênio ainda necessita progredir, do ponto de vista da viabilidade econômica, quando comparado aos anteriores.

Entendendo este cenário, em 2020, a chamada de contribuições para o Plano Nacional de Energia até 2050 – PNE 2050, o qual tem como objetivo o planejamento de longo prazo do setor energético do país, o hidrogênio foi considerado como um dos pilares estratégicos para a transição energética necessária para a descarbonização da economia. Segundo o PNE 2050, várias fontes de obtenção de hidrogênio devem ser avaliadas no Brasil, além do hidrogênio verde, originando o termo “arco-íris” do hidrogênio. Nesse aspecto, um exemplo para o Brasil, que tem a Petrobras como a maior produtora de hidrogênio, a partir da reforma do gás natural, é o uso do chamado “hidrogênio azul”, no qual o gás carbônico gerado durante o processo de reforma pode ser capturado, armazenado e transformado em combustível sintético (conceito denominado de “Power to X”). Outra valiosa oportunidade de produção de hidrogênio no Brasil é a partir da biomassa, denominado como “hidrogênio turquesa”, no qual o CO2 gerado no processo de produção é também capturado, ou por vias citadas anteriormente ou naturalmente por meio da produção de mais biomassa. Por fim, outra possibilidade importante de obtenção de hidrogênio é a partir de energia elétrica nuclear, que por vezes é denominado como “hidrogênio púrpura”.

Essa classificação de cores do hidrogênio não tem uma referência internacional, sendo apenas uma ilustração dos diferentes métodos de produção do hidrogênio. No PNE 2050, a adoção das diferentes rotas (hidrogênio “arco-íris”) é proposta como forma de alavancar o desenvolvimento das oportunidades de mercado para o hidrogênio no Brasil. Estima-se que até 2050 os combustíveis produzidos utilizando fontes renováveis de energias se tornarão realidade e serão parte predominante da matriz energética, tais como: eólica, solar, hidrelétrica e biomassa. O hidrogênio verde produzido pela eletrólise da água, usando uma fonte renovável de geração de energia elétrica para a conversão da água em hidrogênio e oxigênio, ou produzido a partir da biomassa, tende a tornar-se o vetor energético com potencial para transformar os setores industriais por meio de caminhos ambientalmente sustentáveis.

“Um dos caminhos tecnológicos para a obtenção do hidrogênio verde é a partir da eletrólise da água”, essa afirmação é do pesquisador do Parque Tecnológico Itaipu, Daniel Cantane. “No processo de eletrólise, a molécula da água é eletroquimicamente convertida em hidrogênio e oxigênio a partir da eletricidade proveniente de recursos energéticos renováveis, por exemplo, da usina hidrelétrica”, complementa Cantane. “Assim, o hidrogênio gerado é denominado verde por utilizar fonte renovável de energia”. O H2 verde pode ser armazenado, transportado e aplicado em diversos setores da indústria, promovendo uma nova era para um planeta descarbonizado.
Mas o que o PTI Brasil tem a ver com hidrogênio verde?Após incentivos da Itaipu Binacional e Eletrobras, o Parque Tecnológico Itaipu Brasil (PTI-BR) mantém em operação uma planta experimental para a produção, armazenamento e aplicação do hidrogênio, envolvendo a execução de pesquisas aplicadas, ativa participação na criação de redes colaborativas em todo o território nacional, desenvolvimento de arranjos técnico-comerciais e manutenção e operação de equipamentos, além da capacitação de equipes.

“A Planta Piloto de produção de hidrogênio foi pensada, inicialmente, para atender uma iniciativa da Itaipu Binacional, sendo que esta oportunidade trouxe ao PTI a experiência técnica para apoiar nacionalmente as pesquisas e projetos nos temas de descarbonização e sustentabilidade, empregando hidrogênio”, comenta o gestor do Centro de Energias Renováveis do PTI-BR, Tales Gottlieb Jahn. Atualmente, o Parque vem ampliando o arranjo da planta experimental, desenvolvendo soluções tecnológicas, incluindo novas unidades de armazenamento com bateria e de geração com painéis fotovoltaicos.

Na vanguarda de seu tempo, desde 2011, o PTI-BR desenvolve tecnologias com foco em produção e armazenamento de energia a partir de fontes renováveis – pilares para a descarbonização e a sustentabilidade na transição energética – com segurança e eficiência.

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