Por que Brasil tem chancebetano aceita astropayvender hidrogênio verde 'mais barato do mundo':betano aceita astropay

O hidrogênio é o mais leve dos elementos químicos e tem a estrutura atômica mais simples possível: um único elétron orbitando um núcleo que consistebetano aceita astropayum único próton.

Ébetano aceita astropaylonge o elemento mais abundante no Universo, embora não na Terra, onde ocorre principalmente combinado com o oxigênio como água (H2O).

As estrelas, incluindo o Sol, são formadas principalmente por hidrogênio, que pode também assumir os estados líquido e sólido.

O hidrogênio tem também um grande conteúdo energético, liberando nabetano aceita astropayqueima três vezes mais energia do que a gasolina.

Mas, diferentemente da gasolina, o hidrogênio é um vetorbetano aceita astropayenergia limpa.

Quando reagido com oxigêniobetano aceita astropaycombustão para produzir calor, oubetano aceita astropayuma célula a combustível para produzir eletricidade, energia e água são os dois únicos produtos finais.

Já que na Terra o hidrogênio só existebetano aceita astropaycombinação com outros elementos, principalmente na água, e nos hidrocarbonetos (gás natural, carvão e petróleo),betano aceita astropaycombinação com o carbono, ele precisa ser separado destes outros elementos para ser usado como combustível.

Este processo é extremamente energointensivo, utilizando grandes quantidadesbetano aceita astropayenergia que, dependendobetano aceita astropaysua origem, vai dar a "cor" utilizada na nomenclatura adotada para classificar as diferentes maneirasbetano aceita astropayobter o hidrogênio combustível.

As muitas 'cores' do hidrogênio

As diferentes cores atribuídas à forma como o hidrogênio é produzido começam pelo cinza, quando ele vembetano aceita astropayhidrocarbonetos ou a partir da eletrólise da água usando uma fontebetano aceita astropayenergia elétrica fóssil (termelétricas a carvão ou a gás natural, por exemplo).

A maior produçãobetano aceita astropayhidrogênio cinza está na China, que tem uma matriz energética predominantemente composta por usinas termelétricas a carvão.

O hidrogênio é denominadobetano aceita astropayazul quando existe a captura e armazenamento do CO2 resultante dos processosbetano aceita astropayreformabetano aceita astropayhidrocarbonetos ou da produçãobetano aceita astropayenergia termelétrica para alimentar a eletrólisebetano aceita astropayágua.

Dar ao hidrogênio este tom azul, no entanto, também é um truque que disfarça as emissõesbetano aceita astropaymetano (CH4) envolvidas no processo.

E, como o metano é um gásbetano aceita astropayefeito estufa cercabetano aceita astropay21 vezes mais potente do que o próprio CO2, existem sérias dúvidas sobre o quanto o hidrogênio azul pode contribuir com a sustentabilidade esperada da tecnologia do hidrogênio.

Outras cores para denominar a origem da energia ou do insumo para produzir o hidrogênio incluem o rosa (quando a fonte primáriabetano aceita astropayenergia elétrica é nuclear), o turquesa (no qual um processo chamado pirólise do metano é usado para produzir hidrogênio e carbono sólido, que pode ser armazenado ou utilizadobetano aceita astropayoutros processos), o amarelo (quando se usa especificamente a energia solar para alimentar o processobetano aceita astropayeletrólise) e, finalmente, o verde (quando se usa qualquer fonte renovávelbetano aceita astropayenergia na eletrólise, como solar ou eólica).

Custo alto é obstáculo

As tecnologias que permitem o uso do hidrogênio como combustível ou como vetor energético são conhecidas há muitos anos, mas por razões principalmentebetano aceita astropaycusto, ele ainda não é utilizadobetano aceita astropaylarga escala.

Com a pressão para reduzir a emissão dos gasesbetano aceita astropayefeito estufa que estão resultandobetano aceita astropaymudanças climáticas que podem levar à destruiçãobetano aceita astropaynosso planeta, no entanto, o hidrogênio vem sendo apresentado como uma potencial fontebetano aceita astropayenergia que pode contribuirbetano aceita astropayforma decisiva na transição para uma matriz energética sustentável.

Atualmente, porém, 99% do hidrogênio usado como combustível ainda é cinza, produzido a partirbetano aceita astropayhidrocarbonetos e fontes não renováveis, e menosbetano aceita astropay0,1% é produzido por meio da eletrólise da água,betano aceita astropayacordo com a Agência Internacionalbetano aceita astropayEnergia (IEA).

O maior obstáculo para a ampliação do uso do hidrogênio está relacionado com as grandes quantidadesbetano aceita astropayenergia e os custos parabetano aceita astropayprodução que não envolvam a emissãobetano aceita astropayCO2.

Até agora, gás natural, carvão e derivadosbetano aceita astropaypetróleo são as fontes desta energia,betano aceita astropaymaneira que a produçãobetano aceita astropayhidrogênio cinza continua a poluir o meio ambiente com CO2.

Mais recentemente, contudo, energias renováveis e limpas, como solar e eólica, passaram a ser usadas na produçãobetano aceita astropayhidrogênio por meio da eletrólise da água.

A eletrólise usa uma corrente elétrica para dividir a águabetano aceita astropayum dispositivo chamado eletrolisador.

O resultado é o chamado hidrogênio verde, 100% sustentável, mas por enquanto ainda muito mais carobetano aceita astropayse produzir do que o hidrogênio cinza.

Com a redução acentuada dos custos das tecnologias solar fotovoltaica e eólica, gerar hidrogênio verde e seus derivados — como amônia (NH3), combustíveis sintéticos, fertilizantes verdes, etc. — a partirbetano aceita astropayfontes renováveis passou a ser um temabetano aceita astropaygrande interesse não somente técnico e científico, mas também econômico, social e ambiental.

Produção mais barata no Brasil

Atualmente, quando comparado à produçãobetano aceita astropayhidrogênio cinza a partirbetano aceita astropaygás natural ou carvão, o hidrogênio verde chega a custar mais que o dobro.

A produçãobetano aceita astropayhidrogênio verde no Brasil, a partirbetano aceita astropayenergia solar e eólica, vem sendo avaliada como uma forma mais barata parabetano aceita astropayprodução.

A expectativa ébetano aceita astropayquebetano aceita astropay2050 o Brasil produza o hidrogênio verde mais barato do mundo, chegando a custar metade do preço pelo qual se produz hoje o hidrogênio cinza. Mas muita pesquisa e desenvolvimento precisa ainda acontecer para chegar lá.

Voltando às "cores" do hidrogênio, pode-se resumir todo o espectro utilizado nesta nomenclatura ao verde e ao cinza.

Só é verde e sustentável o hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água e que utiliza uma fonte renovável para fornecer a energia elétrica para este processo.

Todas as outras tecnologias (e cores) na produçãobetano aceita astropayhidrogênio que envolvem a emissãobetano aceita astropaygasesbetano aceita astropayefeito estufa devem ser agrupadas na cor cinza.

A produçãobetano aceita astropayamônia verde pode permitir desde a fertilizaçãobetano aceita astropayáreas pouco produtivas do mundobetano aceita astropaydesenvolvimento até a propulsãobetano aceita astropaynaviosbetano aceita astropaygrande porte que diariamente cruzam os oceanos queimando combustíveis fósseis.

A aviação comercial também pode se beneficiar do desenvolvimentobetano aceita astropaycombustíveis sintéticos e renováveis com base no hidrogênio verde, e os veículos movidos por célulasbetano aceita astropaycombustível alimentadas por hidrogênio verde complementam a grande listabetano aceita astropayaplicações da economia do hidrogênio.

A associaçãobetano aceita astropayluz solar e ventos brasileiros com a abundânciabetano aceita astropayágua disponível no país pode contribuirbetano aceita astropayforma expressiva para a competitividade do hidrogênio verde brasileiro.

No Laboratóriobetano aceita astropayEnergia Solar Fotovoltaica da Universidade Federalbetano aceita astropaySanta Catarina (UFSC)betano aceita astropayFlorianópolis, estamos produzindo hidrogênio, amônia e fertilizantes verdes a partir da água captada da chuva pelas mesmas placas fotovoltaicas que compõem os telhados e fachadas do prédio, e que geram a energia elétrica necessária para isso a partir do Sol.

*Ricardo Rüther é professor titular da Universidade Federalbetano aceita astropaySanta Catarina (UFSC).

**Este artigo foi publicado originalmente no sitebetano aceita astropaynotícias acadêmicas The Conversation Brasil e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão original.