Descarbonização de setores industriais e armazenamento de energia de fontes renováveis são promessas do hidrogênio verde
A USP (Universidade de São Paulo) está fazendo testes de rendimento e taxas de conversão e consumo em veículos alimentados por hidrogênio a partir de etanol. Os resultados dos testes devem auxiliar empresas e governo a planejar aplicações em maior escala.
O hidrogênio verde pode descarbonizar setores onde a eletrificação direta não é viável, e serve para armazenar energia excedente de fontes renováveis e gerá-la quando necessário, aumentando a flexibilidade e a estabilidade das redes elétricas.
O hidrogênio do etanol está sendo produzido numa estação experimental no campus da Cidade Universitária, no Butantã. Com um investimento de R$ 50 milhões iniciado em 2023, a planta-piloto tem capacidade para produzir 100 kg de hidrogênio por dia. O combustível será usado para mover 3 ônibus que servem a comunidade da USP e 2 outros carros de empresas que apoiam a iniciativa.
O projeto é desenvolvido pelo Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da USP e tem apoio de empresas como Shell Raízen Hytron Toyota Hyundai Marcopolo , da EMTU São Paulo (Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos de São Paulo) e do Senai (Serviço Nacional da Indústria).
A liberação do hidrogênio ocorre por meio de um processo químico do etanol com vapor de água, chamado de reforma-vapor, produzindo uma mistura gasosa cujo componente principal é o hidrogênio. A eficiência do processo é estimada em 80%.
O hidrogênio pode ser utilizado energeticamente em motores de combustão interna, turbinas a gás e células a combustível. A energia elétrica produzida nas células a combustível pode ser empregada em veículos leves e pesados, e para geração distribuída de eletricidade, ou seja, em sistemas isolados, rurais e ou complementares à rede elétrica instalada.
As duas vantagens principais do hidrogênio produzido a partir do etanol são maior eficiência energética e nenhuma emissão de poluentes. O interesse prático mais imediato do projeto é avançar na mobilidade sustentável, no desenvolvimento de tecnologias baseadas em células a combustível.
O Brasil tem campo extenso para o desenvolvimento dessa tecnologia, infraestrutura já consolidada para a produção de etanol e interesses econômicos de grandes empresas, que buscam alternativas à exportação do etanol e soluções para descarbonizar operações industriais como siderurgia, indústria de cimento, setores químico e petroquímico, fertilizantes e transporte de carga.
O país tem cerca de 360 usinas de etanol que produzem biocombustível a partir da cana-de-açúcar e do milho. A produção brasileira de cana-de-açúcar na safra 2023/2024 foi de 713,2 milhões de toneladas, de acordo com a Conab (Companhia Nacional de Abastecimento), um aumento de 16,8% em relação ao ciclo anterior de produção. A área colhida é estimada em 8,33 milhões de hectares. Segundo a Conab, houve incremento da produção de combustível da cana-de-açúcar de 11,9%, totalizando 29,69 bilhões de litros, e aumento do volume de etanol de milho: 33,1% em comparação com a safra anterior.
O relatório de tendências de energia “10 Energy Megatrends” , elaborado pela publicação MIT Technology Review Brasil , coloca o hidrogênio em 6ª posição e aposta que, nas próximas duas décadas, o combustível chegará à maturidade tecnológica e comercial:
“O uso de hidrogênio como vetor energético deve se consolidar entre 2025 e 2045, com o ano 2035 sendo o mais provável para uma adoção em larga escala e viabilidade econômica em várias indústrias. O hidrogênio verde se tornará competitivo com as tecnologias tradicionais de combustíveis fósseis por volta de 2030, à medida que os custos de produção caírem e a infraestrutura for expandida”
De acordo com a publicação, o hidrogênio verde pode reduzir até 20% das emissões globais de CO₂ até 2050, especialmente em setores industriais e de transporte. A demanda global deve atingir 530 milhões de toneladas por ano até 2050.
“Espera-se que o hidrogênio verde, produzido a partir de energias renováveis, represente 25% da produção global até 2050, impulsionado por políticas governamentais e investimentos privados.”
O relatório destaca o uso do combustível nos transportes, com empresas como Hyundai e Toyota desenvolvendo caminhões movidos a células de combustível de hidrogênio, a Alstom com seu 1º trem movido a hidrogênio na Alemanha e a Airbus anunciando planos para desenvolver aviões movidos a hidrogênio até 2035.
Na indústria e geração de energia, destaca o papel do hidrogênio da descarbonização de indústrias como aço, produtos químicos e refino de petróleo, e cita o anúncio do Grupo ArcelorMittal de substituição de carvão por hidrogênio em seus altos-fornos, com potencial de reduzir as emissões em até 90%.
“O hidrogênio está emergindo como uma solução chave na transição energética global, devido à sua alta densidade energética, versatilidade e capacidade de descarbonizar setores de difícil eletrificação” , afirma.
autores
Mara Gama, 61 anos, é jornalista formada pela PUC-SP (Pontifícia Universidade Católica de São Paulo) e pós-graduada em design, trabalhou na Isto É e na MTV Brasil , foi editora, repórter e colunista da Folha de S.Paulo e do UOL , onde também ocupou os cargos de diretora de qualidade de conteúdo e ombudsman. Escreve para o Poder360 quinzenalmente às segundas-feiras.