Hidrogênio verde como vetor de expansão das renováveis no Brasil

Brasil registra aumento de 3,9 GW em novas usinas até novembro
19 de novembro de 2020
Crise elétrica no Amapá pode agravar-se com soluções paliativas e decisões judiciais imprudentes, diz especialista.
23 de novembro de 2020
Mostrar tudo

Hidrogênio verde como vetor de expansão das renováveis no Brasil

Com matriz elétrica renovável, parque industrial desenvolvido e possibilidade de desenvolver demanda para consumo interno, país pode aproveitar oportunidade de se tornar centro de produção e exportação de hidrogênio verde

Por ter papel de destaque na estratégia de substituição de combustíveis fósseis da matriz de transportes de vários países desenvolvidos, o hidrogênio tem potencial também para aumentar no médio e longo prazo a geração de energia por fontes renováveis no Brasil e em outras regiões do mundo com abundância de vento, sol ou água.

A relação de causa e efeito é fácil de explicar. Para cumprir seu papel de descarbonização, o hidrogênio precisa ser produzido por rotas isentas de emissões de CO2, utilizando fontes de energia renováveis. É o chamado hidrogênio verde, gerado pela eletrólise da água, que usa a eletricidade para dissociar a molécula de H2O em gases de oxigênio e hidrogênio, e que se contrapõe ao chamado hidrogênio cinza, o mais produzido e empregado no mundo em suas várias aplicações industriais, obtido pela reforma a vapor do gás natural, portanto com emissões de carbono associadas.

Brasil e demais países com vocação para geração eólica, solar, hídrica ou a biomassa têm imenso potencial para se tornarem polos de produção e – principalmente – de exportação de hidrogênio verde para atender a prevista explosão da demanda global.  Caso aproveitem a oportunidade, investimentos em unidades eletrolíticas para produção do hidrogênio podem ser feitos nesses países,  o que não só aumentará o consumo de energia renovável existente como sobretudo estimulará e viabilzará a construção de novos parques eólicos, solares e de demais fontes verdes.

Embora a maioria dos países desenvolvidos tenham políticas para o hidrogênio em andamento, sobretudo na Europa e na Ásia, o exemplo da Alemanha dá uma dimensão melhor dessa oportunidade que pode ser aproveitada pelo Brasil. Em junho deste ano o país anunciou estratégia para se tornar neutro em carbono até 2050 utillizando o hidrogênio verde como o centro da sua virada energética.

Para se encaminhar nessa rota de transição, a Alemanha reservou no seu orçamento € 9 bilhões para fomentar a oferta e a demanda do H2 verde – principalmente em transportes, como combustível para ônibus, caminhões e trens, mas também para demais aplicações industriais do hidrogênio, por exemplo na metalurgia e siderurgia, indústria de alimentos e de vidros.

Para se encaminhar nessa rota de transição, a Alemanha reservou no seu orçamento € 9 bilhões para fomentar a oferta e a demanda do H2 verde – principalmente em transportes, como combustível para ônibus, caminhões e trens, mas também para demais aplicações industriais do hidrogênio, por exemplo na metalurgia e siderurgia, indústria de alimentos e de vidros.

Desse total reservado, € 2 bilhões serão destinados para parcerias com outros países com possibilidade de atender a alta demanda prevista na estratégia, tendo em vista que a Alemanha, com produção interna, só conseguirá suprir em média 10% do mercado previsto, já que suas condições climáticas e geográficas diminuem seu potencial de geração de energia renovável. Todo o restante da demanda, 90%, precisaria ser atendida via importação do hidrogênio verde transformado em amônia líquida (por processo químico com nitrogênio), o que torna viável seu transporte em navios-tanque .

As primeiras movimentações dos alemães para preparar essa cadeia de fornecimento de hidrogênio verde envolvem países mais próximos, na África – por exempo Tunísia ou Marrocos – , na própria Europa, aí incluindo Portugal, Espanha ou Grécia, e mesmo no Oriente Médio. Mas a possibilidade de o Brasil fazer parte dessa cadeia é muito grande. Isso por ter, além de um parque de geração renovável em crescimento acelerado, uma indústria desenvolvida e mão de obra mais qualificada do que os paises africanos, o que facilitaria a instalação de unidades produtivas de hidrogênio por aqui.

Conta também a favor do Brasil o fato de o país ter alta produção agrícola, com demanda elevada de fertilizantes – que utilizam hidrogênio em larga escala para produzir amônia, insumo intermediário de fertilizantes nitrogenados – e de ainda depender em 80% de seu consumo de importações. Além disso, a baixa produção nacional de fertilizantes usa o processo convencional de reforma do gás natural para produzir o hidrogênio cinza e mesmo assim ainda precisa importar amônia líquida. Esse cenário favorece a criação de demanda interna.

Curto prazo

Esse mercado consumidor imediato da indústria de fertilizantes poderia ajudar a compor a demanda, em conjunto com a exportação, por plantas novas de hidrogênio verde. Com o Sistema Interligado Nacional (SIN) atendendo todo o país, essas novas indústrias de hidrogênio poderiam facilmente firmar contratos de compra de energia renovável para se fixarem próximas a plantas de fertilizantes e supri-las diretamente, o que tornaria o investimento mais competitivo.

Uma outra possibilidade de curto prazo para criar demanda interna é o uso do hidrogênio verde como armazenamento de energia em parques eólicos ou solares. Nesse caso a primeira vantagem desses sistemas, em comparação com as baterias químicas convencionais, é a possibilidade de armazenar o gás em tanques por longos períodos, o que não ocorre com as baterias, que perdem a energia estocada com o tempo. O hidrogênio armazenado pode gerar energia nas horas necessárias para os parques, o que pode ocorrer no mesmo dia do armazenamento ou depois de meses, em turbinas a gás ou em células de combustível.

É vantagem competitiva ainda do hidrogênio, em comparação com as baterias, a separação entre potência (despacho) e armazenamento de energia. Isso siginifica, em resumo, que o gerador, se quiser aumentar o volume de hidrogênio, só demandará acrescentar mais tanques para estocar o gás gerado pelos eletrolisadores. Já no caso das baterias há a necessidade de aumentar a potência instalada para ter mais capacidade de armazenamento químico.

Modelo

Ao se pensar no potencial de longo prazo, de criar um polo de exportação do hidrogênio verde, seriam várias as estruturações possíveis. Poderiam envolver por exemplo um ou mais grupos industriais interessados em criar um complexo de hidrogênio com garantia de suprimento de energia renovável disponível ou ainda surgir a partir de um investidor de energia que, ao fazer os cálculos para erguer um novo parque eólico ou solar (ou híbrido), notasse que a venda de hidrogênio verde para exportação agregaria valor para financiar o projeto greenfield.

Embora no Brasil ainda não exista nenhum projeto em avaliação, mesmo que já se tenha tecnologia nacional (Hytron) e estrangeira (ThyssenKrupp) aptas para montar unidades eletrolíticas para o H2 verde por aqui, no Exterior já há exemplos de investimentos que podem servir de base para futuros interessados. Não à toa, segundo relatório da consultoria Wood Mackenzie, no último ano os projetos de hidrogênio verde passaram de um pipeline de 3,5 GW para 15 GW, movimento que deve continuar e fazer o custo do insumo cair 64% até 2040.

O projeto mais importante na atualidade foi divulgado em julho e será na Arábia Saudita, envolvendo três grandes empresas: a alemã ThyssenKrupp, detentora de tecnologia de eletrólise alcalina para produção de hidrogênio verde, a norte-americana Air Products, maior produtora mundial de hidrogênio (cinza) e de outros gases industriais, e a estatal saudita ACMA Power.

O investimento de US$ 7 bilhões, prometido para entrar em operação em 2025, mira a produção de 650 toneladas por dia de hidrogênio verde, que será gerado pela tecnologia alemã a partir da eletricidade renovável proveniente de 4 GW em parques eólicos e solares a serem implantados em uma nova cidade que também será construída no país árabe, na fronteira com o Egito e a Jordânia, batizada como Neom.

O hidrogênio verde produzido na Arábia – cuja produção média poderá abastecer mais de 20 mil ônibus – será transformado, com tecnologia que o reage com nitrogênio retirado do ar, em amônia líquida. Esta será então embarcada em navios para exportação global, principalmente Europa e, em específico, para a Alemanha. Nos portos em que for desembarcada, a amônia líquida (volume previsto de 1,2 milhão de t/ano) será dissociada em plantas da Air Products para se tornar de novo gás hidrogênio e daí ser comprimido para distribuição em caminhões-tanque.

Toda a operação logística no complexo e de distribuição global do hidrogênio, que inclui a dissociação, compressão e transporte do gás, além da operação de uma unidade de separação para capturar o nitrogênio do ar no processo de formação da amônia, ficará a cargo da Air Products, que investirá US$ 2 bilhões do total previsto no projeto. Muito envolvida na difusão do H2 verde a empresa americana também atuará no fornecimento das estações dispensadoras de hidrogênio nos veículos, ou seja, nos postos de abastecimento do combustível para os clientes finais.

No Chile

Mesmo que o hidrogênio esteja sendo discutido como tecnologia disruptiva no âmbito do Plano Nacional de Energia 2050, cuja consulta pública terminou dia 13 de outubro, e a EPE esteja trabalhando em uma proposta de estratégia nacional, um país vizinho, o Chile, já está mais adiantado em aproveitar a oportunidade.

Em junho, o governo chileno divulgou um plano nacional para o H2 verde, quando revelou estar tratando diretamente com vários investidores globais da área e prometeu ter em pouco mais de um ano os primeiros complexos em instalação no país. A estratégia é se tornar um hub de exportação, aproveitando a energia renovável de seus parques solares e eólicos em expansão e visando principalmente o mercado asiático, Japão, China e Coreia do Sul, já que via Pacífico a logística seria favorável para embarcar navios com a amônia verde.

O hidrogênio verde se encaixa também na meta do Chile de transformar sua matriz energética mais renovável até 2040, passando dos atuais 48% para 70%, com o aumento da participação da energia solar, em primeiro lugar, e depois de eólicas.

Segundo o Ministério da Energia do Chile, ao divulgar sua estratégia em junho, há mais de 20 empresas chilenas envolvidas em projetos de hidrogênio verde e a meta é fazer com que até 2050 o elemento mais abundante da terra se torne para o Chile, no aspecto econômico, o mesmo que historicamente a mineração representa.

Em uma projeção encomendada à consultoria MacKinsey pelo governo do Chile, os futuros produtores do país, apenas com metade do mercado estimado para o Japão e cerca de 10% do chinês, conseguiriam em 2050 exportar 25 milhões de t/ano de hidrogênio verde, o que representaria uma receita anual de US$ 30 bilhões. Ao se comparar o Chile com as dimensões do Brasil, é possível imaginar o quanto esse mercado poderia representar para a economia nacional.

Fonte : Energia Hoje

Escrito por : Marcelo Furtado

Link da Notícia: https://editorabrasilenergia.com.br/hidrogenio-verde-como-vetor-de-expansao-das-renovaveis-no-brasil/

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *