Para reduzir as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, não há dúvidas de que a substituição dos combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, por fontes renováveis de energia, como solar e eólica, é a principal medida a ser tomada. Combinado a isso, estão surgindo novas tecnologias que permitem acelerar ainda mais a participação das energias limpas na matriz energética e, ao mesmo tempo, podem suprir à demanda por matérias-primas verdes empregadas em diversas cadeias de produção na indústria química.
Uma inovação que já pode ser aplicada em escala industrial, a tecnologia de eletrólise desenvolvida pela empresa alemã thyssenkrupp divide a água em hidrogênio e oxigênio, gerando assim o chamado “hidrogênio verde”. E os únicos insumos necessários para esse processo são água e eletricidade proveniente de fontes renováveis, como parques eólicos ou sistemas fotovoltaicos integrados à planta de eletrólise.
Com base no conceito de “power-to-X”, que possibilita o uso de eletricidade para a produção de diferentes compostos químicos, o hidrogênio obtido a partir da eletrólise da água pode ser armazenado e depois utilizado, por exemplo, para abastecer grids de gás e veículos movidos a células de hidrogênio. Ou pode ainda ser empregado como matéria-prima para a produção de amônia e metanol – dois insumos químicos importantes que o Brasil praticamente só importa.
Enfim, são tantas as aplicações possíveis para o hidrogênio verde que ele já ser considerado um verdadeiro coringa da economia do futuro.
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“Apesar de ocuparmos a quarta posição entre os maiores consumidores globais de fertilizantes, 75% do insumo empregado aqui no país ainda é importado”, explica Luiz Antonio Mello, gerente de desenvolvimento de negócios da thyssenkrupp Industrial Solutions para o Brasil. Ele acrescenta que, no caso do metanol, o cenário não é diferente. “Todo o metanol usado no país, algo perto de 1 milhão de toneladas por ano, é importado. Desse total, cerca de 500 milhões são aplicados na produção de biodiesel”, destaca Mello. Ele acrescenta que a produção de metanol por rota convencional prevê a utilização do gás natural que, além do alto custo no Brasil, é um recurso de origem fóssil. O uso da eletrólise viabilizaria economicamente a implementação de plantas de metanol integradas aos polos consumidores.
No caso da produção de metanol e de gás natural sintético a partir do hidrogênio verde, há ainda outro benefício para o meio ambiente: são processos que também fazem a captura e reciclagem de dióxido de carbono, um dos principais causadores do efeito estufa.
Atualmente, mais de 90% do hidrogênio produzido no mundo, o equivalente a mais de 40 milhões de toneladas, é obtido a partir de fontes fósseis, principalmente o petróleo. Apenas 4% é originado a partir da eletrólise da água, o que reforça o potencial enorme que existe para a produção de hidrogênio verde a partir desse processo.
Mobilidade urbana a partir de hidrogênio
O primeiro trem do mundo movido a hidrogênio já está em operação desde o final de 2018 na Alemanha. São, por enquanto, duas composições que fazem um trajeto de 100 quilômetros entre as cidades de Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervoerde e Buxtehude, no norte do país. O trem é equipado com células de combustível que produzem eletricidade por meio de uma combinação de hidrogênio e oxigênio, processo que tem como únicas emissões vapor e água.
O Brasil também está entre os países que já apostam no hidrogênio como combustível para o transporte público de passageiros. Uma iniciativa do Governo do Estado de São Paulo batizada de “Projeto Ônibus Brasileiro a Hidrogênio” e lançada em 2009 vem promovendo pesquisas e testes para a incorporação desse combustível à frota de ônibus operados pela EMTU.
No Japão, a meta é chegar a 200 mil carros movidos a hidrogênio até 2025. Considerando que o país possui uma taxa de autossuficiência energética de 6% a 7% e importa mais de 90% do seu combustível fóssil, o hidrogênio é de fundamental importante para a matriz energética japonesa, bem como terá papel decisivo para ajudar o país a cumprir a meta de redução de emissões estabelecida no Acordo de Paris, que é de 80% até 2050.
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