Hidrogênio verde

O hidrogênio verde: uma alternativa para reduzir as emissões e cuidar do nosso planeta

A descarbonização do planeta é um dos objetivos estipulados por países de todo o mundo até 2050. Nesse sentido, a descarbonização de um elemento como o hidrogênio — responsável atualmente por mais de 2 % das emissões totais de CO₂ no mundo —, que resulta no hidrogênio verde, se revela como um dos pontos-chave. A seguir, saiba como ele é obtido e seu impacto nas próximas décadas.

Hidrogênio verde, uma alternativa quando a eletrificação não é possível.

Aprenda como o hidrogênio verde é extraído.

O hidrogênio verde é eficiente e 100 % sustentável e alguns especialistas preveem que será o combustível do futuro.

A Iberdrola, líder energético global, antecipa-se mais uma vez impulsionando o hidrogênio verde.

A nossa forma de vida precisa de cada vez mais watts para funcionar. A guerra na Ucrânia provocou uma crise energética global devido à falta de combustíveis fósseis. A situação bélica no país levou a um aumento sem precedentes do preço do gás natural e do carvão e fez com que a Europa importasse muito mais gás natural liquefeito do que o normal, algo que contribui para o agravamento das e o agravamento das mudanças climáticas. Porém, a descarbonização do planeta nos propõe um mundo diferente até 2050: mais acessível, eficiente e sustentável e movido por energias limpas como o hidrogênio verde.

O que é o hidrogênio verde e como ele é obtido

Esta tecnologia está baseada na geração de hidrogênio — um combustível universal, leve e muito reativo — por meio de um processo químico conhecido como eletrólise. Este método utiliza a corrente elétrica para separar o hidrogênio do oxigênio que existe na água. Por esta razão, se essa eletricidade for obtida de fontes renováveis, então produziremos energia sem emitir dióxido de carbono na atmosfera.

Esta maneira de conseguir hidrogênio verde, tal como indica a AIE, pouparia os 830 milhões de toneladas anuais de CO₂ que se originam quando este gás é produzido por combustíveis fósseis. Da mesma forma, substituir todo o H2 cinza mundial significaria 3.000 TWh renováveis adicionais por ano — similar à demanda elétrica atual na Europa —. Contudo, há algumas interrogações sobre a viabilidade do hidrogênio verde pelo seu alto custo de produção. São dúvidas razoáveis que irão desaparecendo conforme a descarbonização do planeta avance e, como consequência, se torne mais barata a geração de energia renovável.

Cómo é obtido o hidrogênio verde?

A obtenção do hidrogênio verde por eletrólise a partir de fontes renováveis consiste na decomposição das moléculas de água (H2O) em oxigênio (O2) e hidrogênio (H2).

1 A água utilizada para a eletrólise deve conter sais e minerais paraconduzir a eletricidade 2 Dois eletrodos submersos na água e conectados a uma fonte de energia aplicam uma corrente contínua 3 A dissociação do hidrogênio e o oxigênio acontece quando os eletrodos atraem para si os íons de carga oposta 4 Durante a eletrólise ocorre uma reação oxidação-redução peloefeito da eletricidade Hidrogênio Oxigênio Reação catódica 4H+ + 4e- → 2H2 Reação anódica 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- Membrana

Fonte: Departamento de Energia dos EUA e Wood Mackenzie.

VER INFOGRÁFICO: Como é obtido o hidrogênio verde? [PDF] Link externo, abra em uma nova aba.

O hidrogênio como energia limpa

O hidrogênio é o elemento químico que mais existe na natureza. Tal como indica a AIE, sua demanda global como combustível triplicou desde 1975. O objetivo é atingir 30 toneladas de hidrogênio verde até 2030. Além disso, o hidrogênio verde é uma fonte de energia limpa que só emite vapor de água e não deixa resíduos no ar, ao contrário do carvão e do petróleo.

A relação do hidrogênio com a indústria já vem de longe. Este gás foi usado como combustível desde o começo do século XIX em carros, dirigíveis e naves espaciais. A descarbonização da economia mundial — um processo inadiável — lhe dará mais destaque e, se sua produção reduzir seu preço em 50 % até 2030 (tal como prevê o Conselho Mundial do Hidrogênio), estaremos sem dúvida diante de um dos combustíveis do futuro.

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Vantagens e desvantagens do hidrogênio verde

Esta fonte de energia tem pontos a favor e contra que devemos saber. Revisaremos alguns de seus aspectos positivos mais relevantes:

100 % sustentável: o hidrogênio verde não emite gases poluentes nem durante a combustão nem durante o processo de produção.
Armazenável: o hidrogênio é fácil de armazenar, o que permite sua utilização posterior em outros usos e em momentos diferentes ao de sua produção.
Versátil: o hidrogênio verde pode ser transformado em eletricidade ou combustíveis sintéticos e ser utilizado com finalidades comerciais, industriais ou de mobilidade.

Apesar de tudo, o hidrogênio verde também tem aspectos negativos que convém ressaltar:

Custo mais alto: a energia procedente de fontes renováveis, fundamentais para gerar hidrogênio verde através da eletrólise, é mais cara de gerar, o que, por sua vez, torna mais cara a obtenção do hidrogênio.
Maior gasto de energia: a produção do hidrogênio em geral e do verde em particular requer mais energia que outros combustíveis.
Atenção com a segurança: o hidrogênio é um elemento muito volátil e inflamável, exigindo requisitos de segurança elevados para evitar fugas e explosões.

Impacto do hidrogênio verde

O hidrogênio como combustível é uma realidade em países como Estados Unidos, Rússia, China, França ou Alemanha. Outros como o Japão inclusive vão mais além, pretendendo ser uma economia de hidrogênio. A seguir, explicamos qual será seu impacto no futuro:

Gerador de eletricidade e água potável

A obtenção destes dois elementos é possível com a reação do hidrogênio e oxigênio em uma pilha de combustível. Este processo tem sido muito útil em missões espaciais, por exemplo, ao fornecer às tripulações água e eletricidade de forma sustentável.

Armazenamento de energia

Os tanques de hidrogênio comprimido são capazes de armazenar energia durante longos períodos de tempo e, além disso, são mais simples de manejar que as baterias de íons de lítio porque são mais leves.

Transporte e mobilidade

A grande versatilidade do hidrogênio permite seu uso naqueles nichos de consumo que são muito difíceis de descarbonizar como: transporte pesado, aviação ou transporte marítimo. Há diferentes projetos neste sentido, como Hycarus e Cryoplane — promovidos pela União Europeia (UE) —, que planejam introduzi-lo em aviões de passageiros.

Iberdrola: lider de hidrogênio verde com mais de 60 projetos

Em seu compromisso de impulsionar a transição energética, a Iberdrola está liderando o desenvolvimento do hidrogênio verde com mais de 60 projetos em oito países (Espanha, Reino Unido, Brasil, Estados Unidos, entre outros) para responder às necessidades de descarbonização. Assim como fez com as energias renováveis há 20 anos, a empresa se tornou uma "pioneira" neste novo desafio tecnológico que envolve a produção e o fornecimento de hidrogênio verde.

A Iberdrola já desenvolve vários projetos que permitirão a descarbonização da indústria e do transporte pesado na Espanha e no Reino Unido, assim como o desenvolvimento de sua cadeia de valor. A companhia conta com uma carteira de projetos desenvolvida de 2.400 MW para 2025 e espera produzir 350.000 toneladas de hidrogênio verde por ano até 2030. Além disso, a Iberdrola apresentou 54 projetos para o programa Next Generation EU, o que desencadearia investimentos de 2,5 bilhões de euros.