Projeto de lei do clima pode tornar realidade, ainda nesta década, o sonho da economia de energia de hidrogênio limpo
Um crédito fiscal inserido na Lei de Redução da Inflação poderia turbinar a nascente indústria de hidrogênio limpo e transformá-la em um negócio de vários trilhões de dólares nas próximas décadas.
O crédito fiscal estimulará os produtores de hidrogênio a desenvolver formas mais limpas de sintetizar o hidrogênio, que é usado para fazer fertilizantes e em outros processos industriais. Mas também pode catalisar toda uma nova categoria de empresas que procuram usar hidrogênio limpo como substituto de combustíveis fósseis em áreas como transporte, aviação, indústria pesada e como forma de armazenar e transportar energia.
Atualmente, 98% do hidrogênio é produzido de uma maneira que usa combustíveis fósseis, de acordo com o Centro de Política Energética Global da Universidade de Columbia. Mas “todos os atuais produtores de hidrogênio estão procurando produzir hidrogênio limpo”, explicou Elina Teplinsky, advogada que atua como porta-voz da Nuclear Hydrogen Initiative, um grupo que trabalha para promover o desenvolvimento da indústria de hidrogênio nuclear.
A lei tornará mais viável economicamente o uso da tecnologia de captura e armazenamento de carbono para reduzir as emissões de carbono da criação de hidrogênio. Também abrirá as portas para toda uma gama de empresas que procuram maneiras mais limpas de produzir hidrogênio e usá-lo como substituto de combustíveis fósseis em determinadas áreas.
Até 2050, entre 60 e 80 por cento da produção de hidrogênio será alimentada por energias renováveis, de acordo com um relatório de novembro sobre o setor, publicado pelo Hydrogen Council em colaboração com a McKinsey & Co.
Esse tipo de transição da indústria exigirá muito investimento – de US$ 7 trilhões a US$ 8 trilhões até 2050. Mas, pelo lado positivo, até essa data a economia do hidrogênio poderá gerar cerca de US$ 3 trilhões em receita anual, de acordo com o Conselho de Hidrogênio e Relatório McKinsey.
Para que é usado o hidrogênio hoje e como ele poderia combater as mudanças climáticas?
Atualmente, cerca de metade do hidrogênio produzido é usado para fazer fertilizantes e amônia, com o restante sendo usado em refinarias ou produção petroquímica, de acordo com o Centro de Política Energética Global. A pressão por hidrogênio limpo é motivada tanto pela necessidade de descarbonizar os processos atuais quanto porque os casos de uso do hidrogênio estão se expandindo.
As aplicações industriais, que representam quase toda a demanda de hidrogênio hoje, representarão apenas 15% da demanda total de hidrogênio até 2050, de acordo com o relatório Hydrogen Council/McKinsey.
O hidrogênio tem a maior energia por massa de qualquer combustível e não libera nenhuma emissão de carbono quando é queimado ou transformado em eletricidade em uma célula de combustível. Empresários e defensores acreditam que o hidrogênio pode ser útil para descarbonizar alguns setores muito grandes da economia, como caminhões de longa distância e processos industriais, incluindo fabricação de ferro e aço, transporte marítimo de carga e aviação.
“Se não fossem as mudanças climáticas, provavelmente não estaríamos expandindo para todos esses novos casos de uso para o hidrogênio”, declarou Emily Kent, diretora americana de combustíveis de carbono zero da Clean Air Task Force, uma organização sem fins lucrativos climática global, à CNBC.
Espera-se que o maior uso final do hidrogênio até 2050 seja a mobilidade, incluindo caminhões pesados, voos de longo alcance e navios porta-contêineres, de acordo com o relatório Hydrogen Council/McKinsey. Nesses casos, o hidrogênio produziria eletricidade por meio de uma célula a combustível, na qual átomos de hidrogênio e átomos de oxigênio são combinados em uma reação eletroquímica para gerar eletricidade, calor e água.
Os atuais veículos elétricos movidos à bateria não podem atender a essa necessidade porque as baterias que poderiam armazenar energia suficiente para viagens de longa distância seriam muito pesadas e levariam muito tempo para recarregar, explicou Kent. Um tanque de hidrogênio e uma célula de combustível pesariam menos, ocupariam menos espaço e teriam o tempo de reabastecimento semelhante ao da gasolina ou do diesel.
“É possível que haja grandes avanços e baterias ou qualquer outra coisa que possa mudar as coisas. Mas, como está hoje, não há grandes soluções”, disse Kent à CNBC.
De acordo com Kent, o hidrogênio também pode ser queimado para produzir eletricidade em uma turbina, semelhante ao gás natural. Atualmente, até 20% de hidrogênio pode ser misturado com gás natural queimado em turbinas convencionais de gás natural, sem a necessidade de fazer alterações na infraestrutura.
“Para misturas mais altas de hidrogênio ou hidrogênio puro, provavelmente precisaremos de ajustes nas turbinas e na infraestrutura”, disse Kent à CNBC. “Existem empresas trabalhando em infraestrutura 100% pronta para hidrogênio, em que o hidrogênio puro pode ser queimado em uma turbina para produzir eletricidade.”
O hidrogênio pode ser uma maneira de armazenar energia, o que será fundamental, pois as energias renováveis, como a eólica e a solar, são ampliadas e implantadas em todo o país. A energia eólica e solar não funciona quando o vento não sopra ou o sol não brilha e, portanto, a energia precisa ser armazenada de alguma forma para poder fornecer energia contínua e confiável. Enquanto isso, a tecnologia de baterias está sendo ampliada, mas as baterias ainda não estão no ponto de seu desenvolvimento em que possam armazenar energia suficiente por tempo satisfatório para torná-las backup o bastante para uma rede totalmente renovável.
“Se você produz uma tonelada de energia solar no verão e deseja armazenar bastante para o inverno, o hidrogênio pode ser armazenado por períodos sazonais de muitos meses e fornecer eletricidade de volta ao sistema quando necessário”, disse Kent.
O hidrogênio produzido de forma limpa também está sendo considerado como substituto do carvão de coque em uma parte fundamental do processo de produção de aço, uma indústria de emissões pesadas que é considerada um verdadeiro desafio para descarbonizar. O hidrogênio limpo será necessário para processos industriais que exijam calor especialmente de alta qualidade, temperaturas acima de 752 graus Fahrenheit, como fábricas de cimento, fabricação de vidro e refusão de alumínio, de acordo com o relatório do Hydrogen Council/McKinsey.
O que é hidrogênio limpo?
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, mas aqui na Terra, ele só existe em formas compostas com outros elementos – particularmente com o oxigênio como parte da água. Separar o hidrogênio dos outros átomos requer processos industriais e energia.
Atualmente, a China é o maior produtor de hidrogênio, de acordo com o Centro de Estudos Estratégicos e Internacionais (CSIS), uma organização bipartidária de pesquisa política sem fins lucrativos. Do hidrogênio que a China produz, 60% é feito com carvão e cerca de 25% vem do uso de gás natural, de acordo com o CSIS. Fora da China, os maiores produtores de hidrogênio são empresas de gás industrial como Linde e AirProducts.
Setenta e seis por cento do hidrogênio produzido globalmente e 95% nos EUA é produzido com um processo chamado reforma de metano a vapor, no qual uma fonte de metano, como o gás natural, reage com vapor em temperaturas muito altas, de acordo com o Centro de Energia Global Política. O gás natural libera emissões de gases de efeito estufa quando queimado, e também dos chamados vazamentos fugitivos de metano à medida que é extraído e transportado.
Globalmente, 22% (e 4% nos EUA) é feito com um processo chamado de gaseificação de carvão, em que o carvão reage com oxigênio e vapor em temperatura quente e alta pressão.
Fonte: CNBC
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