Hidrogênio verde: conceito e cenário atual no Brasil

O hidrogênio verde é uma das promessas tecnológicas que se destacam para apoiar a descarbonização do planeta ao mesmo tempo em que o desenvolvimento econômico e social ocorre de forma sustentável.

Fácil de armazenar, versátil e ecologicamente amigável, esse combustível surge como uma alternativa para diminuir a dependência energética de fontes fósseis, como o petróleo, e reduzir a emissão de gases do efeito estufa por equipamentos de transporte, processos industriais ou mesmo pelas demandas residenciais por luz e calor.

A tecnologia, baseada na transformação da água em dois tipos de gases limpos, vem sendo usada para diversas aplicações. Além de abastecer os mais diferentes meios de transporte terrestres e servir como reserva elétrica, o hidrogênio verde já alimentou até mesmo projetos submersos e veículos espaciais.

Em um cenário no qual esse gás tende a ser não só o combustível do futuro, mas também o combustível do presente, é importante entender como o hidrogênio verde pode impactar o cotidiano de pessoas e empresas e transformar sua relação com a energia.

Pensando nisso, criamos aqui um conteúdo especial respondendo às dúvidas mais importantes sobre o tema, incluindo o que é hidrogênio verde, como é produzido hidrogênio verde, qual o panorama do hidrogênio verde no Brasil e como ele pode ser usado para criar cidades inteligentes. Continue a leitura e confira!

O hidrogênio verde, ou H2V, é uma forma de combustível inovadora produzida a partir da separação dos gases hidrogênio e oxigênio presentes na água. Esse processo é realizado de maneira sustentável e limpa, sem emitir gases poluentes ou deixar resíduos no ar, tornando-o uma opção ambientalmente amigável.

A cor que acompanha o nome desse gás, verde, faz alusão ao seu caráter limpo. A produção e o consumo do hidrogênio verde apresentam poucos impactos negativos sobre a natureza e representam uma alternativa promissora para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e diminuir os efeitos das mudanças climáticas.

O H2V oferece uma solução versátil para diversas aplicações, desde o abastecimento de veículos para mobilidade urbana até a geração de eletricidade residencial e empresarial. 

Sendo assim, impulsionar o desenvolvimento de tecnologias relacionadas ao hidrogênio verde é também estimular a transformação da matriz energética para um modelo mais sustentável e ecologicamente responsável, mudando a forma como nos relacionamos com a energia e refletindo positivamente na conservação do planeta.

Países como o Brasil, que já apostam no uso de fontes limpas para produzir uma boa porcentagem de sua eletricidade, podem adotar o hidrogênio verde como opção para substituir os combustíveis fósseis. Esse processo seria de grande importância para o desenvolvimento do país que vem se constituindo como uma potência global de energia limpa, como aponta relatório publicado pelo Banco Mundial.

O hidrogênio verde é obtido por meio de um processo químico chamado eletrólise. A técnica consiste no uso de dois eletrodos — um tipo de barra de metal — ligados em uma fonte elétrica renovável, como hidráulica, solar ou eólica, e mergulhados em um recipiente com água. 

À medida que a energia passa entre as barras, ela separa o hidrogênio do oxigênio que está na água e o disponibiliza para uso como combustível limpo.

O processo de produção do hidrogênio verde demanda bastante energia. Para gerar 80 quilowatts/quilo, por exemplo, seriam necessários 100 quilowatts-hora (kWh) de eletricidade. No entanto, a técnica não libera poluentes ou resíduos tóxicos, o que favorece uma produção e um consumo energético mais conscientes e menos prejudiciais ao meio ambiente.

As principais vantagens do hidrogênio verde incluem facilidades no uso, no transporte e no armazenamento, além de um impacto positivo na sustentabilidade ambiental e na desaceleração das mudanças climáticas.

Na sequência, saiba mais detalhes sobre cada um desses pontos.

A queima do hidrogênio verde se dá com a mistura desse combustível com o oxigênio que está no ar. O resultado dessa combinação é a geração de calor e vapor de água. Nesse sentido, usar esse combustível como alternativa aos derivados de recursos fósseis, por exemplo, pode ser uma estratégia eficiente para diminuir a liberação de gases do efeito estufa na atmosfera.

O hidrogênio verde é produzido a partir de um recurso renovável, a água, e pode utilizar a energia proveniente de outras fontes energéticas renováveis durante sua produção. Essas fontes de energia são naturalmente abastecidas pela natureza em ciclos e permitem que o processo de produção do H2V seja contínuo e inesgotável.

O hidrogênio verde pode ser usado para abastecer meios de transporte como carros, ônibus, trens, submarinos e até aviões. 

Além disso, também pode ser adotado como uma fonte de eletricidade ou calor para prédios, ou servir como um sistema elétrico de emergência para suprir as necessidades energéticas caso a rede convencional apresente instabilidade, fornecendo a segurança necessária para alimentar o desenvolvimento de cidades inteligentes.

O hidrogênio verde pode ser facilmente armazenado em tanques e utilizado posteriormente. Por isso, é uma grande promessa para o presente e para o futuro dos sistemas de backup de energia. 

O H2V pode ser comprimido sob alta pressão e transportado em galões especiais para locais distantes de sua produção. Como o gás é muito leve, a locomoção dos tanques é facilitada e permite maior agilidade no abastecimento energético.

Uma das principais vantagens dessa característica é que ela permite que o hidrogênio seja enviado para locais onde as formas convencionais de eletricidade não chegam ou não são suficientes para atender toda a demanda. Dessa forma, o material se mostra uma opção para universalizar o acesso à energia e tornar o planeta socialmente mais equitativo no futuro.

O Fundo Mundial para a Natureza (WWF), organização internacional que trabalha na área de preservação da natureza e redução do impacto humano no meio ambiente, alerta que, mesmo com um aumento considerável no número de veículos elétricos nos últimos anos —  que cresceu 58% no primeiro semestre de 2023 em relação ao mesmo período de 2022 —, os automóveis híbridos, plug-in e 100% a bateria ainda correspondem a uma pequena porcentagem da frota total nacional.

O grande potencial do Brasil para produzir H2V torna esse combustível uma solução sustentável e ambientalmente amigável para complementar as vantagens da frota eletrificada e diminuir ainda mais a demanda por derivados fósseis no país.

A capacidade de produção baseada em energia limpa e a grande demanda interna por alternativas ecologicamente corretas são alguns dos fatores determinantes que sustentam essa possibilidade. 

Para além da produção para consumo nacional, o Brasil também pode apostar na exportação do H2V para movimentar sua economia no mercado energético ou na criação de produtos verdes feitos a partir da eletricidade fornecida por esse gás.

Regiões com menos domínio das energias limpas — necessárias para a produção do hidrogênio verde — podem importar o produto como parte de seus esforços para mitigar os efeitos do aquecimento global, favorecendo o desenvolvimento do país produtor e do importador e impulsionando a conservação do planeta.

Unindo os investimentos no hidrogênio verde com o crescimento a todo vapor do Mercado Livre de Energia — uma nova forma de consumir em que o cliente pode escolher as fontes energéticas que abastecerão sua rede elétrica e negociar os preços com a distribuidora —, o Brasil tem capacidade de realizar uma transformação sem precedentes na produção e no uso de energia. 

Esses esforços representam a possibilidade de sustentar o desenvolvimento sem agredir o planeta, de uma forma mais consciente e responsável.

Uma das bases para a produção do H2V é a utilização de fontes limpas para gerar a energia necessária para separar o hidrogênio e o oxigênio da água. O processo requer quantidades enormes de eletricidade, e isso pode torná-lo custoso. Nesse cenário, o uso da energia solar constitui uma opção abundante, em pleno desenvolvimento e que pode, sim, reduzir os custos da produção.

À medida que as tecnologias solares avançam, os preços de implantação e manutenção diminuem, e isso pode refletir na produção de um H2V mais competitivo e acessível. A combinação da tecnologia de eletrólise da água com a energia solar é uma estratégia promissora para tornar o hidrogênio verde uma realidade viável e benéfica para o meio ambiente.

A EDP é uma das pioneiras na produção de hidrogênio verde via usinas solares no Brasil. Conheça o projeto da empresa no Ceará e entenda como as instalações podem estimular o desenvolvimento nacional com base em energias limpas!