Por Redação em 25/06/2021

Estamos em transição energética e muitos países do mundo têm perspectivas de neutralizar as emissões de carbono até 2050. Para Paulo Emílio Valadão de Miranda, Presidente da Associação Brasileira do Hidrogênio (ABH2) e Professor Titular da Universidade Federal do Rio de Janeiro, onde dirige o Laboratório de Hidrogênio (COPPE), as motivações da transição energética mundial são diversas, começando pela demanda por energia, que “cresce em escala geométrica”, em suas palavras.

Ele avalia que os métodos tecnológicos atuais de uso de energia são ineficientes e poluentes. Em contraponto, o especialista pontua que a massificação de uso de energias limpas, como as energias renováveis e a energia do hidrogênio, promove a criação de novos polos de mercado, como o das pilhas a combustível, que são os conversores de energia mais eficientes conhecidos hoje e também os que viabilizam o uso de hidrogênio como combustível em muitas aplicações. “Então, a ineficiência dos métodos tecnológicos atuais, o seu impacto ambiental, a insegurança energética associada a sua utilização e a demanda acelerada por mais energia com população crescente servem como forças motrizes da transição energética”, pontua ele.

O crescimento populacional, que é desproporcional socialmente, acentuando as desigualdades e, consequentemente, o nível de agressão ambiental e de mudanças climáticas, é também um motivador para a adoção das energias limpas. Segundo Miranda, isto faz com que a introdução da energia do hidrogênio nas matrizes energéticas de países em vários lugares do mundo contribua para melhorar o acesso à energia e a condição social da humanidade. “Um importante fator de estímulo à transição energética é o ambiental. E este é supremo, pois os métodos energéticos atuais causam malefícios para o planeta, para a biodiversidade e para nós, seres humanos”, afirma.

Sob esse cenário, ele conta, nesta entrevista exclusiva ao Além da Energia, como o hidrogênio está assumindo protagonismos no encaminhamento mundial para a descarbonização.

O que é a energia do hidrogênio?

É a utilização de hidrogênio e de compostos que o contém para todos os usos energéticos que precisamos na sociedade. Isso significa que podemos usar hidrogênio para gerar eletricidade, abastecer veículos, equipamentos portáteis, etc. E já produzimos hidrogênio em larga escala hoje. Porém, essa produção é majoritariamente do que chamamos de hidrogênio cinza, ou seja, aquele cuja produção gera emissão de carbono. Esse composto é usado em indústrias químicas, petroquímicas, alimentícias, siderúrgicas e outras. Para se produzir fertilizantes, por exemplo, precisa-se de muito hidrogênio. Atualmente, o mundo produz e utiliza cerca 100 milhões de toneladas de hidrogênio por ano e a perspectiva é que isso se multiplique por seis ou mais até 2050.

Quais são os tipos de hidrogênio e como eles são produzidos?

Quando se produz hidrogênio a partir dos combustíveis fósseis, que é a maior parte hoje, emite-se CO2. Se emite CO2 e não o captura, se configura como hidrogênio cinza. Há outro tipo de hidrogênio que se pode produzir a partir de combustíveis fósseis também, mas “sequestrando” o CO2 e o reutilizando. Este é o hidrogênio azul. E ele vai ser muito importante na transição energética, até que cheguemos à produção do hidrogênio ideal, o verde, em larga escala. Esse tipo de hidrogênio [verde] é configurado basicamente pela sua produção sem qualquer emissão de poluentes. Atualmente, temos tecnologia para produzir, armazenar e transportar o hidrogênio verde, mas não as temos em larga escala.

Há exemplos da produção de cada tipo de hidrogênio, começando pelo azul?

Um grande exemplo está nas refinarias de petróleo. Elas produzem hidrogênio para utilizar no processo industrial e fazem isso através da reforma a vapor do gás natural. Já foi entendido que não só no Brasil, mas também em outros lugares, a captura do CO2 gerado na produção do hidrogênio a partir da reforma a vapor do gás natural permite que se reinjete esse CO2 no poço para empurrar o petróleo durante o processo de extração. O CO2 reage com o solo e fica aprisionado nele. Esta é uma forma de sequestrar o CO2. Há, atualmente, 14 grandes instalações de petróleo no mundo onde esse processo é realizado, e uma delas está no Brasil, na Bacia de Santos.

E o hidrogênio verde, como está no Brasil e no mundo?

Está só começando. As estimativas são que entre 4% e 6% do hidrogênio produzido no mundo seja verde atualmente. Mas a perspectiva é que essa produção deslanche entre 2025 e 2028, com taxas anuais de crescimento elevadas a partir daí.

Quais são as formas de produção do hidrogênio verde?

A mais pujante é pela eletrólise da água. O processo deve ser realizado com a utilização de energias renováveis, que não emitem carbono. Como a molécula da água é composta de duas partes de hidrogênio e uma de oxigênio (H20), a eletrólise se resume à quebra das moléculas, armazenando o hidrogênio e dispensando oxigênio na atmosfera ou armazenando-o. Outra forma é a partir de biomassas, e aqui há uma grande oportunidade para o Brasil. Esse processamento consiste no uso de biomassas de rejeito e de manejo, que são aquelas que restam das mais diversas atividades humanas. No Brasil, temos uma agroindústria muito ativa, que produz muita biomassa e ela pode ser usada para produzir hidrogênio verde. É o caso da cultura da cana-de-açúcar. Os rejeitos da produção de etanol, por exemplo, atingem milhões de toneladas por ano, e parte dessa biomassa hoje é usada em usinas térmicas para gerar energia elétrica. Mas ela pode também ser processada para produzir hidrogênio. E mesmo se houver alguma emissão de CO2 nesse processo, ela não é grave, pois o CO2 não veio do subsolo. É algo que previamente a cana-de-açúcar absorve da atmosfera para fazer fotossíntese. Então, usando biomassa para fazer hidrogênio, mesmo que produza CO2, não se está aumentando a acumulação do poluente na atmosfera e isso classifica esse hidrogênio como verde.

Como a cadeia produtiva e consumidora do hidrogênio está sendo construída?

Do ponto de vista de produção, a corrida agora é para deixarmos de produzir hidrogênio cinza e passarmos a produzir o azul e mais prioritariamente o verde. Já do ponto de vista de consumo, estima-se que entre 18% e 20% da energia do mundo será hidrogênio até 2050.

O Brasil deve acompanhar essa proporção?

Devemos ter mais hidrogênio, proporcionalmente, devido a algumas particularidades: a nossa matriz energética já é muito renovável, por conta das hidrelétricas, do uso de energias renováveis e da biomassa. Se pegarmos todos os elementos energéticos usados no mundo, o índice médio de energia renovável dentro da matriz é inferior a 15%, enquanto o nosso índice é superior a 40%. Se fixarmos apenas em energia elétrica, a nossa matriz é 84% renovável e isso nos coloca muito à frente de outros locais do mundo, cujo objetivo – incluindo a maioria dos países de primeiro mundo – é chegar a 2030 com a porcentagem de energia renovável menor do que o Brasil já tem hoje. Como o hidrogênio verde precisa ser produzido com o uso de energias renováveis, temos grandes condições de assumir a dianteira mundial nesse mercado. E esse potencial pode nos colocar não só como grandes consumidores de hidrogênio verde, mas também como exportadores.

Há coordenações técnicas, empresariais e associativas para isso?

Há vários movimentos interessantes, como as preparações nos Portos de Pecém (CE) e do Açu (RJ) para produção de hidrogênio verde em larga escala e com projeções de abastecer tanto o mercado doméstico quanto para exportar. Da nossa parte, desde o final de 2019, quando a ABH2 realizou o primeiro Congresso do Hidrogênio, há uma agenda de incentivo para o desenvolvimento da tecnologia. Em outra frente, grandes empresas internacionais que têm unidades empresariais no Brasil, começaram a se orientar para a energia do hidrogênio. A ENGIE é um exemplo. Também há outras empresas vindo para cá exclusivamente para atuar com a produção de hidrogênio, além de outras nacionais sendo criadas para este fim. A ABH2 tem alguma dessas companhias como associadas. Particularmente, fomos procurados recentemente por uma empresa recém-criada – a Hydrobras – que tem a intenção de se tornar a maior exportadora de hidrogênio verde do mundo.

Há ações governamentais também?

Sim, e estão avançando. No Conselho Nacional de Energia, por exemplo, já há um decreto com objetivo de incentivar o uso de hidrogênio como um carreador energético do Brasil. Além disso, o Plano Nacional de Energia (PNE) 2050, elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), prevê que o Brasil produzirá 20 vezes mais energia do que precisará consumir até lá. Ou seja, nos tornaremos exportadores de energia, e o hidrogênio deve ser parte importante desse volume.

Quais gargalos podem impedir esse avanço?

Do ponto de vista tecnológico, já vencemos as barreiras de produção e armazenamento do hidrogênio. Então, os gargalos agora são financeiro e de mercado. Para produzir hidrogênio limpo, temos de usar métodos mais novos de produção. Para usar o hidrogênio em ônibus, por exemplo, vamos precisar de pilhas a combustível, que são equipamentos de tecnologia nova e, como tal, são inicialmente caras. Para reduzir o custo, é preciso ampliar a escala produtiva, e isso demanda investimentos. Mas somos otimistas quanto a essa equalização financeira, principalmente quando avaliamos que os combustíveis sujos, como o diesel, são mais caros quando considerado todo o seu ciclo de vida.

Como assim?

Quando um ônibus usa diesel, ele emite gases de efeito estufa e materiais particulados que poluem o meio ambiente e causam doenças aos seres humanos. Os custos associados a essas questões não são computados. Além disso, é possível avaliar o custo em prazos diferentes, e, aí, as novas tecnologias, como as necessárias pilhas a combustível, se tornam atraentes em médio ou longo prazo. Exemplo: no Rio de Janeiro, há cerca de 17 mil ônibus rodando na Região Metropolitana diariamente. Todos a diesel, que é um combustível importado e, por isso, custa caro, com o agravante de não se considerar o custo das externalidades a ele associadas. Mudar do diesel para o hidrogênio requer um investimento inicial (capex) maior e isso é um dos fatores do porquê de não se ter feito ainda. Por outro lado, se for computado o custo operacional ao longo de alguns anos, o retorno sobre o investimento (ROI) com a mudança para o hidrogênio fica atrativo.

A cidade de Maricá, também no estado do Rio, entendeu essa conta e deve começar uma experiência com ônibus a hidrogênio. Assim como ela, estimamos que outras cidades e estados investirão na tecnologia e isso vai acelerar o mercado, pois à medida que aumenta o número de produtos, aumenta-se proporcionalmente a fabricação e o custo unitário diminui, viabilizando a tecnologia financeiramente. Todo esse cenário baliza a projeção de que em 2025 já haverá paridade entre o custo associado à compra e ao uso do ônibus a hidrogênio e aquele que usa o diesel como combustível.