Considerado o “combustível do futuro”, o hidrogênio verde (H2V) está despontando no mundo como a principal aposta energética do momento, já que é classificada como uma energia limpa por possuir emissão zero de carbono.
Em um mundo no qual o clima e meio ambiente têm sofrido cada vez mais os efeitos negativos do uso de combustíveis fósseis, o uso do hidrogênio renovável passou a ser essencial para a descarbonização do planeta.
O H2V é obtido por meio de um processo químico conhecido como eletrólise, em que se utiliza a corrente elétrica de fonte renovável para separar o hidrogênio do oxigênio que existe na água.
O Brasil tem grande potencial para ser um dos maiores produtores de hidrogênio verde do mundo, devido as suas vantagens naturais associadas a uma matriz elétrica predominantemente renovável.
Inclusive, o atual ministro da Fazenda, Fernando Haddad (PT), disse que o hidrogênio verde tem a capacidade de fomentar a economia do país por meio de um processo de reindustrialização com a utilização desta fonte energética.
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Atualmente, o Brasil não fabrica efetivamente o hidrogênio verde, mas possui alguns projetos em andamento. No entanto, um estudo internacional, feito pela consultoria alemã Roland Berger, aponta que o Brasil tem potencial para se tornar o maior produtor mundial em hidrogênio verde.
A pesquisa Green Hydrogen Opportunity in Brazil (Oportunidade de Hidrogênio Verde no Brasil, em português), publicada em 20 de janeiro deste ano, mostra que o Brasil poderá faturar R$ 150 bilhões por ano com o mercado de H2V até 2050, sendo que R$ 100 bilhões seriam provenientes das exportações da commodity.
Este infográfico especial do Investnews mostra como funciona a produção do hidrogênio verde, sua importância para o planeta e o potencial de seu desenvolvimento no mercado brasileiro.
Como a produção do hidrogênio verde pode impulsionar a economia no Brasil?
O país tem 87% da sua matriz energética oriunda de fontes renováveis como hidrelétricas, painéis solares e eólicas. Apesar disso, o Brasil ainda possui grande capacidade de expansão destas fontes.
De acordo com o pesquisador Diogo Lisbona, do Centro de Estudos em Regulação e Infraestrutura (CERI) da Fundação Getúlio Vargas (FGV), o Brasil deve usar suas fontes naturais para produzir além do hidrogênio verde, outros produtos oriundos do H2V que gerem valor adicional na comercialização das commodities.
“Há uma tentativa de aproveitar a produção de hidrogênio para gerar maior valor agregado em produtos que o Brasil produz. Ao invés de exportar aço, o país pode exportar aço verde, exportar amônia verde, hidrogênio verde ao invés do cinza e agregar valor. E a própria cadeia de produção de equipamentos na industria que está nascendo, fortalecendo a indústria nacional.”
Diogo Lisbona, do Centro de Estudos em Regulação e Infraestrutura (CERI) da FGV
Para mensurar o quanto essa commodity poderá agregar à economia brasileira, vai depender do volume de recursos empregados. As condições ambientais e fontes energéticas que o país apresenta têm despertado o interesse de investidores nacionais e internacionais.
Quais os desafios de produção do hidrogênio verde no Brasil?
O principal desafio enfrentado é o custo da produção. Para o hidrogênio verde ter uma maior competitividade, é preciso baratear a produção das fontes renováveis. Desta forma, o país precisa receber investimentos para a produção dessa energia.
“O principal desafio hoje é demanda, quem vai comprar esse hidrogênio verde? Porque o custo de produção dele é mais alto do que o custo de produção do hidrogênio comum, que chamamos de hidrogênio cinza.”
diogo lisbona, pesquisador ceri fgv
Para se ter uma ideia, o custo de capital de um eletrolisador, em 2021, estava entre US$ 1400 e US$ 1700 por quilowatt. Em 2025, a previsão é de que deve cair para US$ 600.
Veja outros desafios:
- Vultuosos investimentos
- O H2V possui densidade de energia baixa e ocupa grandes volumes
- Dificuldade de transporte
- Certificação produção de hidrogênio verde
“Outro fator importante é como certificar que produção de hidrogênio é de fato verde. Precisa ter uma definição de regras de certificação. Atrelado a isso, tem critérios que definem que a produção de eletricidade para a produção do hidrogênio verde tem que ser feita com nova capacidade instalada de renováveis, não é possível usar uma renovável já existente”, diz Lisbona.
Atualmente, o Brasil ainda não produz hidrogênio verde, mas já possui algumas plantas-piloto conduzidas em parcerias público-privadas. A maior parte desses projetos estão concentrados no Nordeste devido aos parques de energia eólica e solar.
No mercado interno, existem oportunidade de descarbonização para diversos setores industriais importantes como cimento, aço, alimentício, fertilizantes, petroquímico, dentre outros.
Projetos de hidrogênio verde no Brasil
Os projetos brasileiros de H2V estão concentrados no Nordeste do país devido à grande produção de energia eólica, solar e disponibilidade de água.
Em janeiro deste ano, ocorreu o lançamento da primeira molécula de hidrogênio verde produzida no país, no estado do Ceará. Essa foi a primeira etapa do desenvolvimento do projeto piloto de H2V no Complexo Termelétrico do Pecém (UTE Pecém), em São Gonçalo do Amarante, conduzido pela EDP Brasil.
O governo do Ceará, que é acionista majoritário do Complexo do Pecém, já assinou 24 Memorandos de Entendimento (MoU) para a implantação de projetos de hidrogênio verde, principalmente na área da Zona de Processamento de Exportação (ZPE) do Ceará.
Os projetos em desenvolvimento de hidrogênio verde no Brasil já somam mais de US$ 30 bilhões, o equivalente a aproximadamente R$ 150 bilhões.
Conhecida pela produção fertilizantes, a Unigel está fazendo a obra da primeira planta de produção de hidrogênio verde em larga escala do Brasil, que deve ficar pronta até o fim deste ano. A fábrica, com custo de US$ 120 milhões, será instalada no Polo Petroquímico de Camaçari, na Bahia.
O plano da companhia é investir US$ 1,5 bilhão no empreendimento até 2027 e produzir 100 mil toneladas anuais de hidrogênio verde e 600 mil toneladas/ano de amônia verde.
Produção mundial deve crescer até 2050
Em 2021, a demanda global por hidrogênio em todo mundo foi de 94 milhões de toneladas. A maior parte desta demanda foi produzida por meio de fontes fósseis, geralmente gás natural.
A estimativa é que até 2050, a demanda pelo combustível de baixo carbono chegará entre 350 e 530 milhões de toneladas por ano. Com o aumento do consumo, os países de todo mundo tentam usar energias renováveis para cumprir o Acordo de Paris com a redução do efeito estufa agravado pelas emissões do carbono.
A guerra na Ucrânia, e a elevação do preço do gás russo fizeram com que vários países europeus antecipassem os seus planos de transição energética, em particular, os investimentos em hidrogênio renovável.
Entre os principais países que atuam no setor de hidrogênio, destaca-se a Alemanha como grande importador, bem como a Austrália e o Chile como grandes exportadores.
Já a China é o maior produtor de hidrogênio do mundo, com uma produção anual de
cerca de 33 milhões de toneladas, a maioria de origem fóssil, mas pretende ter uma produção anual de hidrogênio verde de 100 mil a 200 mil toneladas até 2025.
Como é a produção do H2V
A energia gerada na produção do hidrogênio é realizada a partir de fontes renováveis como solar, eólica ou hidrelétrica.
Em seguida, um dispositivo chamado eletrolisador é abastecido com água e alimentado com energia limpa. O processo de eletrólise separa as moléculas de água (H2O) em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é armazenado na forma líquida ou gasosa em tanques ou cilindros. O combustível é transportado para uso doméstico ou industrial através de tubulações, podendo ser exportado em navios.
O hidrogênio verde pode ser utilizado como combustível no transporte de aviões, automóveis e navios, geração de energia elétrica, aquecimento e processos industriais.
Hidrogênio verde x hidrogênio cinza
A principal diferença entre a produção de hidrogênio verde e cinza é uma fonte de energia utilizada para a eletrólise da água. No hidrogênio verde, a eletricidade utilizada é gerada a partir de fontes renováveis, enquanto no hidrogênio cinza, a eletricidade é gerada a partir de combustíveis fósseis, como carvão ou gás natural, gerando emissões de dióxido de carbono.
O hidrogênio cinza é mais barato de produzir, mas tem um alto impacto ambiental, enquanto o hidrogênio verde é mais sustentável, porém ainda possui custos um pouco mais caros de produção.
