Diferença entre hidrogênio verde e azul

A importância das cores do hidrogênio

Hidrogenio verde

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante no universo, mas não é encontrado de forma livre, o que significa que deve ser produzido. Por isso, é considerado um vetor energético, capaz de armazenar energia para liberá-la posteriormente. Dependendo de como é obtido e da fonte de energia utilizada em sua produção, o hidrogênio recebe diferentes nomes ou cores, como verde, azul ou cinza. Conheça as principais diferenças entre eles e, em particular, entre o hidrogênio verde e o azul.

 
Puertollano (hidrógeno verde)
As cores do hidrogênio permitem classificar a natureza de sua produção e seu impacto ambiental.

Para utilizar o hidrogênio como vetor energético, é necessário produzi-lo a partir de compostos presentes na natureza, como a água, a biomassa ou determinados resíduos. O processo realizado e a fonte de energia utilizada para sua produção determinam suas características e seu impacto ambiental.
 
Para identificar facilmente como foi produzido, utiliza-se o chamado código de cores do hidrogênio. Cada cor está relacionada ao processo empregado na sua produção e, em alguns casos, à fonte de energia utilizada.
 
Assim, encontramos diferentes tipos de hidrogênio, como o verde, produzido a partir de fontes de energia renovável, ou o cinza e o preto, associados a processos com maiores emissões. No texto a seguir, analisamos as principais diferenças entre o hidrogênio verde e o azul, duas das principais alternativas dentro dessa classificação.

Hidrogênio azul: o que é e como é obtido?

O hidrogênio azul é aquele que é produzido a partir de hidrocarbonetos, principalmente gás natural, por meio de processos que geram dióxido de carbono (CO₂). Parte dessas emissões pode ser capturada para reduzir sua liberação na atmosfera.
 
Para produzi-lo, são utilizados hidrocarbonetos como o metano, que, através de um processo químico chamado reforma, é transformado para obter hidrogênio e CO₂. O CO₂ gerado pode ser capturado, utilizado ou liberado na atmosfera. Os sistemas de captura empregados nesses processos apresentam uma eficiência de 60-65%, de modo que aproximadamente 30-35% do dióxido de carbono gerado é emitido na atmosfera.

Hidrogênio verde:  o que é e como é obtido?

O hidrogênio verde é aquele produzido por meio da eletrólise da água, utilizando eletricidade proveniente de fontes de energia renovável.

A eletrólise separa as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio por meio de um eletrolisador. O hidrogênio obtido pode ser armazenado ou utilizado posteriormente em processos industriais e de mobilidade pesada, enquanto o oxigênio resultante é liberado na atmosfera ou pode ser utilizado como subproduto. Além disso, o eletrolisador gera calor que pode ser recuperado e aproveitado por meio de tecnologias como as bombas de calor para sistemas de aquecimento urbano.

Diferenças entre hidrogênio azul e verde

A principal diferença entre o hidrogênio verde e o azul está no processo de obtenção do hidrogênio e em seu impacto ambiental. 

  • Processo de obtenção e emissões

    O hidrogênio azul não reduz a dependência energética do gás e perpetua um modelo de desenvolvimento baseado em combustíveis fósseis.

    No caso do hidrogênio azul, o problema está no dióxido de carbono obtido a partir da “reforma” do gás natural (possui uma eficiência de 60-65%), que tem de ser capturado e armazenado. Além disso, o uso de hidrocarbonetos significa que não são utilizadas fontes renováveis e que as emissões não são nulas. 

    • Hidrogênio verde: 0 kgCO2 /kg H2.
    • Hidrogênio azul: 3,5-4 kgCO2 /kg H2.
    • Hidrogênio cinza: 10 kgCO2 /kg H2.

    O hidrogênio verde, entretanto, é completamente limpo e obtido a partir de um recurso renovável, utilizando fontes de energia verde.

  • Consumo de água

    Outro aspecto relevante é o consumo de água. Para gerar 1 kg de hidrogênio a partir da eletrólise são necessários 10 litros de água deionizada; a partir da reforma de gás natural com captação de CO2 são necessários 25 litros de água deionizada; e a partir da reforma de gás natural sem reforma de CO2 são necessários 23,5 litros. Isso significa que a geração de hidrogênio verde a partir da tecnologia de eletrólise é mais eficiente do ponto de vista da água, uma das matérias-primas essenciais junto com a eletricidade renovável.

  • Custo de produção

    Outra diferença é econômica. O hidrogênio azul tem um custo de produção inicial menor devido ao uso de hidrocarbonetos, entre outras razões; o hidrogênio verde tem um custo de produção por enquanto maior, mas o desenvolvimento de novas plantas de hidrogênio verde e o compromisso convencido com a geração deste elemento faz com que, pouco a pouco, a diferença em termos de custo comece a diminuir. 

  • Dependência energética

    A última diferença é estratégica, já que o hidrogênio verde favorece a autossuficiência ao poder utilizar os recursos naturais existentes em todo o mundo, o que limita ou elimina a dependência de países terceiros. O hidrogênio azul tem a desvantagem de ser dependente dos países produtores de gás natural.

As outras cores do hidrogênio

Além disso, existem outras cores de hidrogênio. O mais comum é o hidrogênio cinza, com um processo de extração muito semelhante ao hidrogênio azul, mas, neste caso, as emissões de dióxido de carbono não são controladas e a contaminação é maior. 

O hidrogênio rosa usa eletricidade gerada em uma usina nuclear para realizar a eletrólise, enquanto o hidrogênio amarelo é aquele em que a eletricidade usada para eletrólise vem de fontes mistas, que vão desde energia renovável até combustíveis fósseis. Em particular, o hidrogênio verde obtido da energia solar é considerado hidrogênio amarelo. Outras cores mais leves e poluentes seriam turquesa (da pirólise do metano) ou preta (de combustão do carvão).