Uma iniciativa do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), sediado na Escola Politécnica da USP, pode colocar o estado de São Paulo na vanguarda das novas tecnologias de energia verde e transição energética. Com o apoio do Governo de São Paulo em parceria da USP com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), as empresas Shell Brasil, Hytron, Raízen, Toyota e o Senai, esta será a primeira estação do mundo para abastecimento de hidrogênio renovável a partir do etanol.
A planta-piloto vai ocupar uma área de 425 metros quadrados na Cidade Universitária, na capital. A área receberá reservatórios de etanol e hidrogênio, laboratório, sala de controle e um reformador com capacidade de produzir 4,5 quilos de hidrogênio por hora por meio do etanol.
O lançamento do projeto foi feito no último dia 10, na capital, em cerimônia com a participação do governador Tarcísio de Freitas. A previsão é que a estação experimental esteja operando no segundo semestre de 2024.
O RCGI é um centro de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), agência de fomento paulista, e também recebe apoio de empresas dos setores de energia e automotivo. As pesquisas são focadas em inovações que possibilitem ao Brasil atingir compromissos assumidos no Acordo de Paris.
Atualmente, são 50 projetos em desenvolvimento no RGCI, com o envolvimento de cerca de 530 pesquisadores dos setores público e privado. O programa da planta de hidrogênio não tem objetivos comerciais e reúne investimentos que ultrapassam R$ 182 milhões, dos quais R$ 50 milhões são patrocinados pela Shell Brasil.
Na prática, a estação vai aprimorar a eficiência da produção do hidrogênio verde, visando a chegada da tecnologia no mercado e a utilização em larga escala no futuro. Um reformador a vapor vai converter etanol líquido em em hidrogênio por meio de uma reação termoquímica, feita a uma temperatura de aproximadamente 700 graus Celsius.
Esse processo químico é chamado de reforma a vapor. Após ser submetido a altas temperaturas e pressões específicas, o etanol reage com água e gera o hidrogênio. O reformador ainda faz uma purificação do hidrogênio, por meio de outra tecnologia inovadora desenvolvida pela empresa Hytron para a planta.
O etanol necessário para a produção diária de 108 kg de hidrogênio será fornecido pela Raízen. Já o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (Senai) dará suporte ao projeto com o objetivo de otimizar o funcionamento do reformador do etanol.
Durante o funcionamento da estação experimental, os pesquisadores vão validar os cálculos sobre as emissões e custos do processo de produção de hidrogênio. “Nossa estimativa no momento é que o custo da produção de hidrogênio a partir de etanol será muito competitivo quando comparado ao custo do hidrogênio de reforma do gás natural no contexto brasileiro”, afirma Julio Meneghini, diretor executivo e científico do RCGI.
Ele afirma que uma das principais vantagens do hidrogênio obtido por meio do etanol será percebida na logística de transporte. “Normalmente, o hidrogênio é transportado em forma comprimida ou liquefeita, o que demanda grande energia e a utilização de grandes tanques de aço. Já para transportar o etanol, a logística e o transporte são muito simples. Todos os postos de gasolina do Brasil têm uma bomba de etanol”, explica Meneghini.
O transporte do etanol é feito em caminhões-tanque com capacidade de armazenamento em torno de 45 mil litros, volume que pode gerar aproximadamente 6 mil quilos de hidrogênio. Devido ao baixo custo de transporte do biocombustível, a tecnologia terá mais facilidade de ser replicada globalmente.
Outra vantagem é a utilização de baterias mais leves que as dos carros elétricos com carregamento externo. O abastecimento de um ônibus movido a hidrogênio também é mais rápido: cerca de cinco minutos, segundo os pesquisadores, ante cerca de oito horas de um similar elétrico.
“Um ônibus puramente elétrico tem uma autonomia menor que 200 km e demora oito horas para carregar, além de ter duas toneladas de bateria. Com o hidrogênio, o ônibus fica mais leve e pode ser recarregado em cinco minutos. É o tempo que se abastece um ônibus convencional à diesel”, destaca o diretor do centro de pesquisa.
O hidrogênio produzido na estação experimental será usado para abastecer três ônibus cedidos pela Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos (EMTU) do Governo de São Paulo e também um veículo cedido pela montadora Toyota. Os veículos irão transitar exclusivamente no campus da USP.