É o hidrogênio obtido a partir de fontes renováveis, sem emissão de carbono
No sentido da sustentabilidade e da preservação do meio ambiente, “hidrogênio verde” é um termo utilizado para se referir ao hidrogênio obtido a partir de fontes renováveis, em um processo no qual não haja a emissão de carbono. Diferente dos combustíveis fósseis, o aproveitamento energético do hidrogênio raramente se dá por sua combustão, mas sim por meio de uma transformação eletroquímica, realizada em células conhecidas como células a combustível.
Nesses equipamentos, o oxigênio existente na atmosfera se combina com o hidrogênio, produzindo energia elétrica e água. Ou seja, o processo de geração de energia por meio de células a combustível em si não impacta o meio ambiente, razão pela qual pode-se classificá-lo como sendo um processo limpo.
Entretanto, antes de se avançar na discussão da geração de energia, é preciso ampliar a abordagem do processo de obtenção do hidrogênio puro (utilizado nas células a combustível). Deve-se analisar se a energia para sua obtenção provém de energias renováveis e, principalmente, se as matérias primas utilizadas para a obtenção do hidrogênio puro têm origem em fontes fósseis ou renováveis.
O que é hidrogênio?
O hidrogênio é o elemento químico de menor massa atômica (1 u) e menor número atômico (Z=1) entre todos os elementos conhecidos até hoje. Apesar de estar posicionado no primeiro período da família IA (metais alcalinos) da Tabela Periódica, o hidrogênio não apresenta características físicas e químicas semelhantes aos elementos dessa família e, por isso, não faz parte dela. De uma forma geral, o hidrogênio é o elemento mais abundante de todo o universo e o quarto elemento mais abundante no planeta Terra.
Hidrogênio como vetor de energia
Embora esteja presente em diversos locais, o hidrogênio raramente pode ser obtido diretamente na natureza. Assim, é necessário algum tipo de processamento, caracterizando-o como uma fonte secundária de energia.
As principais fontes de hidrogênio são as fósseis. O processo de separação de hidrogênio consiste basicamente no mesmo para a gasolina, nafta, metanol ou até outras fontes renováveis, como o etanol. Independente da fonte, esses processos sempre emitirão poluentes atmosféricos.
Eletrólise
Sendo assim, a eletrólise da água é considerada como o método mais viável para a produção de hidrogênio verde como um meio versátil de armazenamento e transporte de longo alcance para a energia renovável intermitente.
Mesmo sem aparecer novas tecnologias, a eletrólise está ficando cada vez mais barata. No entanto, comparada a outros processos, sua utilização ainda é muito pequena, representando 0,1% da produção global de H2. O custo da energia elétrica envolvido nessa reação pode ser decisivo para essa modalidade, já que a energia dispendida para produção do gás puro sempre é maior do que aquela que o hidrogênio pode oferecer para uso.
Biomassa ou biogás
Outro modo de obtenção de hidrogênio ocorre a partir da utilização de biomassa ou biogás. Trata-se de uma boa oportunidade para vários setores produtivos nacionais, principalmente para o sucroalcooleiro. Além disso, pode-se dizer que esse método contribui significativamente para a proteção do meio ambiente.
Após a seleção da fonte, as células combustíveis aparecem como próximo passo. No geral, elas permitem a junção do oxigênio e do hidrogênio para a formação de moléculas de água. Como resultado, são gerados corrente elétrica e calor.
O hidrogênio desempenha um papel essencial no caminho da transição energética e pode oferecer uma contribuição valiosa para a descarbonização de indústrias de alto consumo de energia. Mas, para torná-la um ator fundamental para um futuro energético mais sustentável, a eletrólise deve ser alimentada por energia renovável.
Novos métodos de produção de hidrogênio verde
Como dito anteriormente, o processo de produção de hidrogênio verde a partir da eletrólise da água ainda requer altos investimentos. Nesse cenário, especialistas estão desenvolvendo alternativas para substituir esse método produtivo, como eletrodos projetados e estruturados que dividem as moléculas de água sob a luz do Sol.
Além disso, outros estudiosos elaboraram uma maneira de produzir hidrogênio verde usando níquel barato e prontamente disponível como eletrocatalisador. Essas descobertas científicas mostram que esse elemento tem um grande potencial para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e diminuir as emissões de gás carbônico na atmosfera.
A chave para a descarbonização total
De acordo com um estudo realizado pela Agência Internacional de Energia (AIE), a produção de hidrogênio ocorre quase inteiramente a partir de combustíveis fósseis, causando a emissão de aproximadamente 830 milhões de toneladas de gás carbônico na atmosfera, o que é equivalente à soma das emissões produzidas pelo Reino Unido e pela Indonésia.
Somente uma produção realizada a partir de fontes renováveis, juntamente com uma estrutura regulatória adequada, poderá redefinir a pegada de carbono do hidrogênio e permitir que ele acelere a transição energética.
Para a Enel (Ente nazionale per l’energia elettrica), o hidrogênio verde representa a chave para um desenvolvimento sustentável e se encaixa perfeitamente na visão de sustentabilidade do Grupo Enel, que se baseia em um objetivo duplo: por um lado, a descarbonização com o uso das energias renováveis e o fechamento das usinas de carvão e, por outro, a produção de energia elétrica para consumo final.
Seguindo o Plano Estratégico do Grupo, que planeja se tornar uma empresa com emissão zero até 2050, a Enel Green Power está trabalhando para criar uma série de instalações híbridas que consistem de usinas de energias renováveis combinadas com eletrolisadores estruturas que, por meio da eletricidade, dividem as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio para produzir hidrogênio verde, que será então vendido aos clientes para a descarbonização de seus processos.
Situação atual
A Agência Internacional para as Energias Renováveis (IRENA) espera que até 2025, cerca de 6% do consumo final de energia global possa estar associado ao hidrogênio que, diferente de outros combustíveis, possui uma grande capacidade energética. Vale ressaltar que, para o mesmo peso, esse elemento contém três vezes o conteúdo energético do gás natural e sua combustão não envolve a emissão de gás carbônico, gerando apenas vapor de água.
Apesar de não ser uma alternativa para a geração de energia elétrica, o hidrogênio verde representa uma das soluções energéticas mais promissoras, acessíveis e sustentáveis para reduzir as emissões de gás carbônico. E para alcançar a neutralidade climática proposta para 2050, a descarbonização de indústrias que dependem do uso de combustíveis fósseis fará toda a diferença.
Além disso, se produzido dentro das fronteiras nacionais, o hidrogênio verde pode reduzir a dependência de importações de combustíveis fósseis de um país. A criação de uma nova cadeia de valor também pode refletir em implicações sociais positivas, com o aumento de novas oportunidades de emprego. No entanto, há muitas perguntas ainda sem resposta relacionadas à quantidade de energia usada na produção de hidrogênio renovável, à disponibilidade de grandes tecnologias de armazenamento ou aos altos custos de transporte.
Por eCycle