Qual o papel do hidrogênio na descarbonização da economia mundial?

Não é segredo que hoje o planeta passa por uma crise ambiental decorrente do uso intensivo de combustíveis fósseis. No contexto de superação dessa crise, chama atenção o papel do gás hidrogênio. Em um cenário em que o marco de carbono zero é atingido em 2050, é atribuído ao hidrogênio 6% da redução de emissões. (IEA, Paris)

Cumulative emissions reduction by mitigation measure in the Net Zero Scenario, 2021-2050

O que é energia por hidrogênio

É importante destacar que o hidrogênio não é fonte, mas sim vetor de energia. Ele é produzido - ou por reforma de vapor ou por pirólise ou por eletrólise - e em uma outra etapa queimado, o que tem como produto energia e subproduto água. Ou seja, é necessária outra fonte de energia para obter o hidrogênio em forma de gás usado na etapa subsequente.

Fica claro como, na segunda etapa - a de queima do hidrogênio -, ele é um combustível limpo, pois não produz gases de efeito estufa nem outros subprodutos nocivos à vida. No entanto, existe preocupação com os subprodutos da primeira etapa - a de produção do hidrogênio. Estes variam segundo as diferentes tecnologias, que são nomeadas por cores.

As principais "cores" de hidrogênio

O infográfico pode ser encontrado aqui.

Da esquerda para a direita, as tecnologias são mais sustentáveis e, portanto, são mais amplamente aceitas.

O cinza, azul e turquesa tem como fonte o metano. Com isso, produzir hidrogênio, seja por reforma de vapor/gaseificação ou pirólise, produz gás carbônico. A diferença entre eles é quanto gás carbônico é emitido.

No cinza, nada do gás carbônico é capturado. No azul, captura-se boa parte do total produzido, por meio de processos de captura de carbono (CCUS). No turquesa, tudo é capturado. Logo, apesar de ter uma fonte fóssil, o hidrogênio turquesa é carbono neutro.

O hidrogênio verde também é carbono neutro, além de não utilizar fontes fósseis em nenhuma etapa. Ainda assim, dependendo do contexto, ele nem sempre é a melhor opção. Em um cenário de abundância de metano, o hidrogênio turquesa pode ser uma alternativa mais interessante.

Todavia, a maior parte hidrogênio produzido ainda é cinza, o que aponta para a perspectiva de transformação desse mercado nos próximos anos, conforme a economia mundial caminhar para padrões de maior sustentabilidade.

As aplicações do hidrogênio

O hidrogênio tem todas as aplicações mais comuns de qualquer combustível. Pode ser usado na indústria e nos transportes, além da geração de energia elétrica e aquecimento residencial.

Diferente da eletricidade, que fica restrita ao seu subsistema elétrico, o hidrogênio pode ser transportado como um combustível. Esta é uma nomeável vantagem de transformar eletricidade limpa em hidrogênio verde. Este transporte pode se dar por caminhão, navio ou dutos, como os oleodutos que transportam petróleo ao redor do planeta. Ainda, o hidrogênio suporta ser armazenado.

Chama atenção a aplicabilidade em dois setores: a aviação e o aquecimento residencial. O setor aéreo sofre com a dependência do Querosene de Aviação (QAV). Este é negociado em dólar e repassado para o valor das passagens. Em países como o Brasil, em que a moeda está subvalorizada - cada real vale dólares do que deveria valer quando comparamos os preços entre os países -, o preço das passagens fica inflado. Como consequência, há distorções dos preços relativos da economia brasileira, com as passagens aéreas relativamente mais caras do que outros produtos. Desse modo, consome-se menos do setor aéreo, que sai prejudicado. Fica claro como ter uma alternativa energética como o hidrogênio pode ajudar o setor com a correção dessas distorções, principalmente se ele for livremente negociado.

Já o caso do aquecimento residencial se mistura com geopolítica. A Europa depende do petróleo russo para aquecer seus habitantes no inverno. Além de poluente, essa realidade implica em poder de barganha para a Rússia em negociações internacionais, o que é uma posição delicada para os principais players da região. No contexto da Guerra da Ucrânia, este foi um empecilho para a instauração de embargos contra a Rússia. Dessa forma, seria interessante para diversos países europeus substituir a fonte de energia do aquecimento para hidrogênio se ele vier de países com relações diplomáticas mais amigáveis e estáveis, com quem será improvável se ver nessa situação.

Oportunidades para o Brasil

Segundo relatório da McKinsey, o Brasil pode se tornar líder na produção mundial de hidrogênio verde. Algumas de suas vantagens são a matriz energética limpa e a posição geográfica estratégica - em particular do Nordeste - para exportar para a Europa e para os Estados Unidos.

Estima-se que, se forem investidos USD 200 bi em hidrogênio verde - o que inclui mais do que dobrar a capacidade instalada de energia elétrica verde -, este poderá ser um mercado de USD 15-20 bi. Destes USD 4-6 bi seriam destinados a esportação.

Nesse cenário, o Ceará se destaca com incentivo ao hidrogênio verde. O Porto do Pecém visa se transformar em um hub do produto. Além de porto, ele é um complexo industrial. Estão previstos mecanismos facilitadores para produção e exportações, além de vantagens fiscais para as empresas da economia do hidrogênio que ali se instalarem.