Hidrogênio verde
Hidrogênio Verde desponta como vetor energético e o elo que faltava para a descarbonização das economias mundiais
Considerado pela versatilidade química e alta reatividade, o hidrogênio é um gás leve e de altíssimo poder calorífico utilizado em alguns processos industriais, como na obtenção do fertilizante amoníaco, mas que desponta atualmente como vetor energético e o elo que faltava para a descarbonização das economias mundiais pós Acordo de Paris, podendo até substituir o petróleo e o gás natural até 2050, segundo projeções de especialistas.
Elemento mais abundante no universo, o H2 é raro de se encontrar na Terra em seu estado natural, sendo produzido industrialmente a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, caso do metano, configurando o que é conhecido por hidrogênio cinza ou azul, a depender da captura e posterior reaproveitamento do dióxido de carbono emitido, o que pode diminuir em 85% o número de emissões em relação ao carvão mineral.
Outra alternativa para sua obtenção é por meio da eletrólise da água, processo de maior custo mas que quando associado a energias renováveis culmina em uma produção sem emissão de poluentes à atmosfera, algo novo para o mercado e que passou a ser chamado de Hidrogênio Verde (H2V), tendência vista no cenário internacional como a solução dominante no longo prazo.
O grande trunfo é que a molécula pode ser armazenada para reconversão em eletricidade, combustível ou para a captura e reciclagem de carbono, servindo como um verdadeiro acoplador entre diferentes mercados, como no de gás e energia, por meio de diversas aplicações nas áreas de transporte, indústria e nos usos domiciliares.
Apesar dessas vantagens, a baixa densidade do gás dificulta o armazenamento e transporte, representando desafios atuais para seu uso como vetor energético universal, além dos preços dos eletrolisadores para usos em larga escala, o que poderá ser amenizado com a padronização e fabricação em massa das pilhas utilizadas nesses equipamentos, conforme aponta um relatório da Agência Internacional para as Energias Renováveis.
Dados do Hydrogen Council do ano passado indicam que a produção e exportação do insumo deverá responder, em 2050, por 20% de toda a demanda de energia global, gerando um mercado de US$ 2,5 trilhões e 30 milhões de empregos diretos e indiretos em todo o mundo. Como o Brasil tem cerca de
85% da sua matriz elétrica sustentável, poderá se tornar um dos grandes protagonistas desse mercado, visto também possuir o menor custo de geração limpa no mundo.
Hidrogênio verde – Demanda europeia
Uma das primeiras oportunidades surge da Alemanha, país com poucos recursos renováveis e que anunciou um plano de 10 bilhões de euros visando parcerias ao desenvolvimento de tecnologias ligadas ao hidrogênio e que apoiem o compromisso de descarbonização de sua matriz energética pelos próximos 30 anos, prevendo inclusive a realização de leilões para compra de H2V de outros países.
Em entrevista à Agência CanalEnergia, o Gerente de Inovação e Sustentabilidade da Câmara Brasil Alemanha do Rio de Janeiro, Ansgar Pinkowski, disse que o tema é trabalhado há dois anos entre os dois países e agora os esforços foram intensificados com o novo plano alemão, preocupado em ajudar as nações que possuem matrizes renováveis a serem produtores e exportadores dessa commodity.
“Com muito sol, vento e biomassa o Brasil tem excelentes condições para desenvolver uma economia baseada no hidrogênio verde e desde já estamos trabalhando em divulgar o assunto a empresas e associações industriais, ajudando a iniciativa privada e até governos de alguns estados a entrar nessa onda”.
Com esse objetivo as Câmaras Alemãs do Rio e de São Paulo estão criando forças tarefas para discutir em reuniões intragovernamentais quais os entraves e o que falta para essa indústria deslanchar por aqui, bem como quais as propostas serão feitas aos governos acerca da regulamentação, normas técnicas a serem desenvolvidas ou legislações a serem atualizadas, e se possível começar a desenvolver projetos em escala piloto.
“Estamos na estaca zero e para incentivar um diálogo mais concreto vamos criar essas equipes para trabalhar nas frentes de produção, distribuição e aplicações”, afirma o diretor de Internacionalização de Empresas e Desenvolvimento de Negócios da Câmara Brasil-Alemanha de São Paulo, Alessandro Colucci.
Segundo ele, são poucos projetos de H2V atualmente porque ainda existe um diferencial considerável de preço quando comparado ao hidrogênio cinza e azul, o que deve diminuir ao longo dos anos com a ajuda de incentivos internacionais, como no caso dos certames alemães de longo prazo e provavelmente de outros países da União Europeia que virão, destacando França, Portugal e Espanha.
Na avaliação do pesquisador sênior do Gesel, Maurício Moszkowicz, entre todos vetores energéticos existentes o H2 será fundamental sobretudo pela questão da intermitência das fontes eólica, solar e até hídrica, podendo atuar na armazenagem dessa energia nos momentos em que não houver demanda, ainda mais pela construção de novos reservatórios hidroelétricos não serem mais viáveis atualmente.
“Num primeiro momento precisamos articular esse novo mercado, criando experiências e conhecimento para o ambiente em formação, para depois começar os projetos em larga escala e desenvolver o mercado interno”, comenta, ressaltando que o Gesel trabalha com três projetos na carteira dentro do contexto de gerar conhecimento com o viés de aplicação prática.
“Usar o etanol para transportar H2 é muito interessante até para desenvolver tecnologias que possam ser exportadas.” Ansgar, da Câmara Brasil-Alemanha
Os estudos se concentram em infraestrutura e no desenvolvimento de plataformas de análise para entender como o mercado vai se posicionar em diversas escalas, além de avaliar potenciais geográficos, reservas de gás do pré-sal e diversos potenciais para economia do H2 para além da exportação, como na produção de amônia, item atualmente importado em escala considerável pelo país.
Para Ansgar, o caminho do Brasil é se posicionar como um país estratégico na exportação de H2V e apoiar o mercado interno através da biomassa, visto possuir uma tecnologia e infraestrutura avançada e madura para o etanol, que nada mais é que “um casco de hidrogênio” e que pode criar o carro 100% limpo a partir de uma célula combustível que é convertida em eletricidade, com a vantagem desse sistema pesar muito menos do que as baterias.
“Usar o etanol para transportar o H2 é uma questão muito interessante até para desenvolver tecnologias que possam ser exportadas posteriormente”, salienta, afirmando que o país precisa dar sinais claros de que deseja investir nessa economia e fazer o marketing internacional para atrair mais empresas.
Ceará sai na frente
Enquanto o movimento esquenta na Alemanha, a partir desse ano algumas companhias internacionais da cadeia de gás mostraram interesse em desenvolver projetos no Brasil, assinando memorandos de entendimento para avaliar a construção de plantas para produção e exportação do H2 ou de soluções a partir do Porto de Pecém (CE), caso das australianas Enegix, White Martins, Fortescue e mais recentemente da Qair Brasil, as duas últimas também analisando o Porto de Suape (PE), assim como a Neoenergia.
“Pretendemos lançar um projeto de exportação de hidrogênio verde com grande potencial de crescimento para empresas locais, aproveitando ao máximo as sinergias que o Ceará proporciona a partir da planta de gases do ar que temos em Pecém”, disse à Agência CanalEnergia o diretor de Hidrogênio Verde e Gás Natural da White Martins, Guilherme Ricci, que enxerga na mobilidade elétrica uma das alavancas para utilização do H2V no país, descarbonizando frotas de ônibus e caminhões de longo curso.
Segundo ele, a intenção da companhia é participar de outras oportunidades dentro do Brasil, acreditando que a demanda futura será grande o suficiente para suportar diversos projetos. “Fazemos neste primeiro período avaliações preliminares de engenharia, tais como capacidade, utilidades, área, dentre outras em análise”, complementa.
Considerado como primeiro hub de hidrogênio em formação no país, o porto cearense tem vantagens competitivas consideráveis, como estar mais próximo dos mercados internacionais, tendo rotas marítimas há 12 dias do Porto de Roterdã, que detém 30% de Pecém e por onde acontecerá o escoamento futuro do H2V na Europa.
O local também conta com uma zona livre de impostos e uma área de 200 hectares reservada aos players interessados em montar seus parques tecnológicos, a Zona de Processamento Especial (ZPE), que trará economia de 30% a 40% com OPEX e CAPEX dos investidores e benefícios fiscais com o Programa de Incentivos à Cadeia Produtiva de Energias Renováveis (Pier).
A ideia, segundo o governo estadual, é que o Complexo Industrial e Portuário abrigue uma complexa cadeia produtiva, inclusive com uma planta de dessalinização com capacidade de eletrolisar 5 GW e gerar 900 mil toneladas de H2V.
Ademais o estado possui um dos principais potenciais eólico e solar do país, somando 991 GW entre plantas fotovoltaicas, parques eólicos onshore/offshore e projeto híbridos, com os dados dispostos em publicações informativas que facilitam a compreensão e análise de empresários, os chamados Atlas.
“O Brasil está mais próximo da Europa e tem uma base industrial diversificada, matriz renovável e águas com nenhum canal ou disputas internacionais para navegação em comparação com outros países que também estão se colocando nessa corrida, como Chile, Austrália”, salienta o presidente da Câmara Setorial de Energias Renováveis do Ceará, Jurandir Picanço, acrescentando que o segundo passo são os memorandos mais operacionais, visando estabelecer as ocupações.
Segundo Picanço, que também é consultor em Energia da Federação das Indústrias do Estado do Ceará (Fiec), os trabalhos no momento recaem na capacitação de profissionais para todo processo do hidrogênio, com a Federação tendo preparado já um arcabouço para esse conhecimento, inclusive realizando projetos piloto e fornecendo H2 para o Japão, visando avaliar o fator crítico de transporte da molécula.
“Estudamos possibilidades de exportar na forma de amônia e alternativas para encontrar a mais compatível para o mercado, que no momento é a de H2 comprimido”, aponta, destacando que o hub já reúne mais de US$ 14 bilhões em investimentos previstos.
LEIA TAMBÉM: RESÍDUO AGROINDUSTRIAL NA CADEIA DO HIDROGÊNIO VERDE
Hidrogênio verde – Menos barulho, mais estratégia
Quanto à ausência de empresas alemãs nesses memorandos envolvendo as regiões portuárias, como também acontece no Porto do Açu (RJ), Ansgar Pinkowski lembra que a cultura do país é de “pensar mais e depois entrar no negócio já sabendo o que fazer”, citando que muitas companhias são responsáveis por fornecer os equipamentos para produção do H2V, como a Thyssenkrupp, a Linde, que recentemente comprou a White Martins, além da Siemens, que prepara todo seu portfólio para descarbonização.
“Nossa estratégia é acompanhar o movimento de clientes e fornecer as soluções adequadas, seja hidrogênio ou derivados, como amoníacos, gasolina verde, entre outras possibilidades, enquanto revisamos a viabilidade de projetos e o custo do H2V para as aplicações possíveis”, disse o responsável da Siemens Energy pelo Hub na América Latina, Andreas Eisfelder.
Ele conta que a empresa ainda não tem planos para construção de plantas de hidrogênio em solo brasileiro, analisando as oportunidades para implementar algum projeto mais completo, algo que deve aparecer mais para frente.
“Gosto muito de ver como o ecossistema do H2V está acontecendo no Brasil, cheguei aqui em novembro do ano passado e estou surpreendido com a paixão que o setor energético e químico tem para receber essas possibilidades desse vetor”, comenta Andreas.
“Acompanhar os clientes e fornecer soluções adequadas em hidrogênio ou derivados como amoníacos e gasolina verde.” Andreas, da Siemens Energy
A nova reestruturação para energia da Siemens firmou nesse ano um acordo com a Eletrobras e o Cepel para alocação de um eletrolisador dentro da cadeia de valor, analisando o conceito de acoplamento de setores. “Uma tecnologia nova e que precisa de regulação bem definida e consistente para assegurar que nossa solução se adeque bem ao contexto brasileiro”, explica.
Um grande marco para a companhia foi o lançamento do eletrolisador Silyzer 300, da ordem de 17 MW, há três anos. Outra divisão da antiga holding, a Siemens Gamesa, também anunciou um projeto em 2021, mas para produzir hidrogênio verde de baixo custo a partir de energia eólica.
Na visão de Andreas nenhum país está mais avançado do que o Brasil, visto que o transporte industrial do H2V é um processo novo para qualquer nação. A expectativa é que o governo brasileiro traga um ponto de referência e responsabilidades, estabelecendo autoridades para dialogar sobre qualquer ponto que fique em aberto.
“Tem que definir o responsável por autorizar uma instalação de planta e para responder pela regulação desse novo vetor energético. Os atores precisam saber com quem irão falar as questões regulatórias”, avalia.
A questão da segurança jurídica para os grandes investimentos em longos prazos é uma tônica de todas as fontes ouvidas pela reportagem. Para a brasileira Hytron, criada há 30 anos num laboratório da Unicamp e que atua em todas as frentes do negócio com soluções e equipamentos para quem deseja entrar na economia do H2, é necessário que o governo pense também em alguns incentivos para desenvolver o mercado.
“Talvez algo com tempo limitado de 10 a 15 anos e benefícios comparados a outros combustíveis fósseis, o que irá motivar ainda mais os investidores”, afirma o CEO da companhia, Marcelo Veneroso, que tem se reunido com diferentes players, inclusive com o MME, sugerindo aportes do país para dar mais escala a esse mercado.
“Solicitamos ao governo que coloque recursos para iniciar projetos reais, com caráter comercial e índices de nacionalização interessante, prestigiando quem já está no Brasil com a tecnologia. É o embrião que pode virar uma vitrine no mundo”, analisa.
Outro ponto colocado nas reuniões é que o programa nacional para o vetor traga benefícios para toda sociedade, entre elas a indústria, no sentido de que a produção, equipamentos e tecnologia do H2 seja dominada completamente pelo país.
“É uma janela de oportunidades que está sendo criada. Na época do petróleo e gásse criou uma atmosfera de que tudo seria feito aqui mas perdemos essa chance importando tudo, o que não podemos deixar que aconteça com o hidrogênio”, relembra Marcelo.
Ao longo de quase duas décadas de pesquisas, a Hytron desenvolveu sistemas de produção de hidrogênio a partir de insumos renováveis dentro de um contêiner, em módulos que podem chegar a até 5 MW com vistas a facilitar o transporte, e que pode ser instalado em postos de distribuição de combustíveis para produzir H2 localmente a partir do etanol, por exemplo, uma das vedetes da empresa para o Brasil.
“Temos condições de fazer a geração do hidrogênio a partir do biometano, gás natural, cana de açúcar, milho, entre outros insumos através de reformadores, criando combustíveis sintéticos e desenvolvendo qualquer processo que o cliente precise”, pontua o executivo.
“Benefícios comparados a outros combustíveis fósseis irão motivar ainda mais os investidores.” Marcelo Veneroso, da Hytron
Outra tecnologia de geração utilizada vem dos eletrolisadores alcalinos, na qual o eletrólito corresponde uma solução aquosa de Hidróxido de Potássio (KOH), mas o PEM (Proton Exchange Membrane) é a grande aposta para os próximos anos, onde o eletrólito corresponde a um condutor iônico sólido, geralmente na forma de uma membrana polimérica, com o custo hoje se aproximando ao alcalino, mas com diversas vantagens.
Para Veneroso, o diferencial da empresa é atuar em todas as frentes da cadeia de valor do hidrogênio, o que no ano passado despertou o interesse do grupo alemão Neuman & Esser (NEA), um dos líderes mundiais na fabricação de compressores de pistão e diafragma e que acabou adquirindo a companhia para ampliar seu portfólio, que prevê 30 milhões de euros em uma unidade de fabricação de H2 na Alemanha.
“É difícil encontrar um único player que faça eletrolisador, reformador e PSA (Pressure Swing Adsorption). Temos condições de fazer hidrogênio com os mais altos graus de pureza, como para o setor de veículos”, define o executivo, informando avanços em um projeto para fabricação de diesel sintético para aviação e um protótipo para produção do H2 a partir do óxido sólido.
De acordo com a Câmara de Comércio e Indústria Brasil-Alemanha, a aquisição da Hytron corrobora o movimento no qual 60% das empresas alemãs que trabalham no desenvolvimento de H2V têm subsidiárias no Brasil e 95% das companhias globais também têm controladas no país, o que pode significar acesso avançado de tecnologia sobre o assunto, restando trabalhar em demandas no mercado interno.
Hidrogênio verde – Qual o plano do Brasil?
Por aqui o hidrogênio é um dos sete temas prioritários de Pesquisa & Desenvolvimento regulado pela Aneel, conforme orientações do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), que também aprovou a criação de um programa nacional para o vetor, com participação dos ministérios de Ciência e Tecnologia e Desenvolvimento Regional, Minas e Energia, além da Empresa de Pesquisa Energética (EPE).
“Será algo mais parecido com a modernização do setor elétrico, um mapa regulatório, tecnológico e de mercado com questões que temos que ir desenvolvendo e respondendo ao longo do tempo”, explica a Chefe da Assessoria Especial em Assuntos Regulatórios do MME, Agnes da Costa.
O plano deve ser lançado em pelo menos um ano, com as diretrizes devendo ser anunciadas em julho. No começo do ano a EPE divulgou uma nota técnica em que sinaliza a necessidade de uma consolidação e a formalização de uma estratégia nacional arco-íris, contemplando todas oportunidades de desenvolvimento de uso do H2 sem ficar limitado ao tipo verde, o que aceleraria a formação de mercados.
“O governo brasileiro quer deixar todas possibilidades de geração do insumo aberto para desenvolver o mercado interno, o que é compreensível tendo em vista todos investimentos em óleo e gás e a conjuntura econômica do país frente à pandemia”, opina Ansgar Pinkowski.
Ele lembra que no futuro haverá uma rotulação do hidrogênio para sua comercialização e o que irá definir qual cor irá prevalecer é o mercado privado, que aponta para o verde e certificados acreditados internacionalmente para comprovar a origem.
Já para a representante do MME não existe uma narrativa de eletrificação que valha para todo mundo, como a dominante europeia, com cada país tendo que avaliar as vantagens competitivas e as melhores rotas. “A ideia é dar escala para o mercado com os hidrogênios mais competitivos que existirem e que o mundo naturalmente irá transicionar para o mais limpo”, avalia.
“Nosso trabalho será viabilizar investimentos privados e criar regras claras e ambientes propícios.” Agnes, do MME
A responsabilidade do governo seria olhar as lacunas regulatórias e especificações técnicas no intuito de conferir quais as pendências para engrenar o uso da molécula como energético. Para isso, a pasta está aberta a sugestões e caminhos para decidir quais providências tomar, tendo agendado uma reunião com o setor privado para a primeira semana de julho.
“Não podemos restringir os modelos de negócio até pela questão da neutralidade tecnológica, as empresas têm que apresentar seus projetos e nós dizemos se cabe dentro das normas do setor”, sustenta Agnes, acrescentando que aparentemente as normas para gás e energia acomodam o H2 como energético, como por exemplo nas especificações técnicas dos dutos avaliados novo mercado de gás.
No entanto, ela admite haver ainda a indefinição na questão dos projetos de H2V que precisem licenciamento ambiental, se tal competência caberia ao Ibama ou ao órgão estadual, assim como se precisará de outorga da Agência Nacional das Águas e Saneamento (ANA) para uso dos recursos hídricos no processo de eletrólise, ainda mais numa conjuntura de crise hídrica.
“O que temos defendido é que temos que aproveitar e reunir o conhecimento que existe no setor. Nosso trabalho será viabilizar investimentos privados e criar regras claras e ambientes propícios”, resume.
Segundo Agnes, o governo não alocará recursos em uma tecnologia ainda cara, o que não impede que os estados e o Programa de Parcerias de Investimentos (PPI) possam formalizar acordos com apoio da expertise da Federação, como nos processos de privatização das estatais.
“Não podemos ficar para trás e o que tiver de interesse no Brasil vamos canalizar”, assegura, mirando o desenvolvimento de um mercado competitivo sem subsídios e através de cooperação e sinergias com outros países, citando conversas avançadas com o Banco Internacional de Desenvolvimento (BID), Reino Unido, Colômbia e Dinamarca, esta última em tratativas para um memorando de entendimento.
“Criar uma taxação para emissões de carbono, passando a transformar o processo em competitividade.” Jurandir Picanço, da FIEC
Outro destaque confirmado pela Chefe da Assessoria Especial em Assuntos Regulatórios do MME é o lançamento de uma chamada estratégica da Aneel e da ANP até o final do ano que vem para começar a receber projetos em 2023, semelhante ao que aconteceu com a mobilidade elétrica em 2019. Um dos projetos interessantes dentro do programa envolvendo o setor elétrico é um de Furnas na UHE Itumbiara, com a empresa produzindo H2 pela primeira vez em 64 anos de história.
Além do P&D, o governo trabalha para gerar mais conhecimento sobre o assunto e um dos pontos envolvidos é capacitação humana, tendo se reunido recentemente com o Ministério da Educação para identificar as lacunas e sugerir ideias para formação de novos profissionais, sejam operacionais ou ligados ao processo de inovação disruptiva.
Uma delas é criar a plataforma “Hidrogênio + Brasil”, com um portal na internet onde constará todos os dados e informações sobre o assunto para os investidores e consumidores, gerando um conhecimento atualmente muito disperso. Iniciativa semelhante foi lançada pela Câmara Brasil Alemanha, em parceria com o Gesel.
Na visão do pesquisador Maurício Moszkowicz é preciso apoiar o desenvolvimento de experiências tanto do plano acadêmico quanto industrial, com a posição do BNDES, FINEP e outras financiadoras sendo de importância capital, assim como o papel das entidades certificadoras.
“Nosso hidrogênio terá que ser certificado para ter valor e atratividade no mercado externo”, frisa Maurício Moszkowicz, Pesquisador Sênior do Gesel.
Já Jurandir Picanço, da Fiec, chama atenção para que o novo plano do governo apresente alguns privilégios para o H2V, como políticas públicas que acelerem os processos até que essas novas tecnologias fiquem competitivas, assim como aconteceu com as fontes eólica e solar.
“O mais fácil seria criar uma taxação para as emissões de carbono, passando a transformar o processo em competitividade”, destaca, lembrando que outros países já estabeleceram políticas que praticamente obrigam a transformação da indústria, mobilidade e produção de energia e que sem medidas desse porte será difícil desenvolver um mercado com custos ainda muito elevados.
Por fim Marcelo Veneroso, da Hytron, pondera que o H2V precisa ser viabilizado em seu tempo e que existem ainda ativos muitos grandes ainda baseados em combustíveis fósseis, sendo a estratégia mais inteligente abrir o foco e começar a transição com a utilização do H2 mesmo que não seja o verde.
Um exemplo são as máquinas agrícolas, hoje a maioria funcionando a base de diesel.
“Com o diesel sintético você troca o combustível atual das máquinas usando o H2 azul com a mesma base de ativos e sem fazer mudanças tecnológicas de grande porte, diminuindo as emissões em pelo menos 80%”, conclui.
Fonte: h2verdebrasil
ÚLTIMAS NOTÍCIAS: BRASIL SEGUE RUMO À SUSTENTABILIDADE E ANUNCIA OBRAS DA PRIMEIRA USINA DO ESTADO DE SP QUE TRANSFORMA LIXO RESIDENCIAL EM ENERGIA ELÉTRICA
ÚLTIMAS NOTÍCIAS: FLUENCE ENTREGA SISTEMA DE DESMINERALIZAÇÃO DE ÁGUA PARA INDÚSTRIA DE BEBIDAS
