Hidrogênio: o combustível do futuro

Segundo relatório recente da Agência Internacional de Energia (AIE), o hidrogênio é a chave para o futuro energético mais sustentável e seguro. O texto da AIE fornece recomendações para ajudar governos, empresas e interessados em expandir seus projetos de hidrogênio para a mundo, e inclui 4 áreas onde as ações atuais podem ajudar a delinear as bases para o crescimento de uma indústria global de hidrogênio nos próximos anos.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, o hidrogênio pode auxiliar no armazenamento da produção variável de fontes renováveis como as energias solar fotovoltaica e eólica; oferecer outras formas de descarbonizar vários setores, como o transporte a longas distâncias, produtos químicos, o ferro e o aço, onde é difícil reduzir as emissões de carbono; melhorar a qualidade do ar e aumentar a segurança energética.

Benefícios

Segundo a AIE, é possível produzir hidrogênio a partir de diferentes combustíveis, como energias renováveis, energia nuclear, gás natural, carvão e petróleo. A vantagem do hidrogênio é que ele pode ser transportado na forma de gás, por meio de tubos, ou em forma de líquido por navios, igual ao gás natural líquido. Outro benefício é que ele pode ser transformado em eletricidade e metano para alimentar a indústria de casas e rações, combustível para carros, caminhões, barcos e aviões.

Recomendações

A AIE fornece recomendações como tornar os portos industriais centros decisivos para a ampliação do uso de hidrogênio limpo; aproveitar a infraestrutura existente, como os tubos de gás natural; expandir o uso de hidrogênio no transporte e criar rotas marítimas internacionais para comercializar o hidrogênio.

Desafios

O grande desafio da atualidade é aumentar o volume de produção de hidrogênio limpo em todo o mundo, considerando que sua produção a partir de energia baixa em carbono é cara e o desenvolvimento da infraestrutura de hidrogênio ainda é lento. Além disso, existem limitações regulamentares que restringem o desenvolvimento da indústria de hidrogênio limpo. Todos esses fatores atrasam e dificultam sua adoção global.

Atualmente, o hidrogênio já é utilizado em escala industrial, mas é fornecido praticamente todo com recursos de gás natural e carvão. É produzido principalmente por indústrias químicas e refinarias, sendo responsável pela liberação de 830 milhões de toneladas de CO2 na atmosfera por ano, valor equivalente às emissões anuais de carbono do Reino Unido e Indonésia juntos.

Outro desafio citado pela Agência Internacional de Energia é aumentar o uso de hidrogénio limpo em outros setores, como automóveis, caminhões, edifícios de aço e aquecimento. Atualmente existem cerca de 11200 automóveis movidos a hidrogênio em todo o mundo e os governos pretendem aumentar este número para 2,5 milhões até 2030.

Soluções

Entre as soluções apontadas pela Agência Internacional de Energia para resolver a questão do hidrogênio está o aumento das fábricas que se dedicam a capturar e armazenar ou utilizar o CO2 libertado da produção de hidrogênio a partir de combustíveis fósseis. Para a AIE, outra saída seria o fornecimento de hidrogênio a partir da eletricidade limpa.
Hidrogênio verde
O hidrogênio verde é considerado vital para a mudança de paradigma na geração de energia, devido às baixas emissões de carbono. Por outro lado, a tecnologia se encontra fora de alcance, pelo menos por agora, em termos econômicos e de logística.

Pesquisa

Cientistas australianos da Universidade Monash estudam uma solução para a produção estável e barata do hidrogênio verde a partir dos recursos de energia renovável. Os pesquisadores criaram uma tecnologia para a divisão eletrolítica da água, método mais viável para a produção de combustível de hidrogênio verde como um meio versátil de armazenamento e transporte de longo alcance para a energia renovável, com estabilidade e baixo custo, segundo o portal de energia australiano reneweconomy.

Limitação

O fator negativo é que as condições nos ânodos dos dispositivos são extremamente severas, levando até mesmo metais nobres altamente estáveis a serem alvos de corrosão. O material mais usado para a divisão da água em oxigênio e hidrogênio foi o óxido de irídio, que, além de ser um dos elementos mais raros, não é completamente estável.

Para ultrapassar essa limitação, os pesquisadores introduziram um sistema catalítico intrinsicamente estável e de autocorreção a partir de elementos abundantes na terra para promover o processo de eletrólise em ambiente ácido e com temperaturas elevadas. O catalisador demonstra estabilidade inigualável diante de condições agressivas e tecnologicamente relevantes da divisão da água.

Se bem-sucedido, o sistema catalítico permitirá a produção econômica de hidrogênio verde a partir das energias renováveis, sendo que o maior desafio será integrar a tecnologia em aplicações em larga escala. A investigação dos eletrocatalisadores de oxidação da água é vista como tema primordial no Centro Australiano de Ciência de Eletro Materiais, uma vez que contribui para o desenvolvimento rápido do setor de energia renovável australiano.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, o mundo não pode perder a oportunidade de integrar o hidrogênio como parte fundamental do futuro energético limpo e seguro. Segundo a AIE, o hidrogênio tem forte apoio de governos e empresas de todo o mundo. Nas últimas duas décadas, tiveram início mais de 200 projetos, com duas finalidades: converter a eletricidade e água em hidrogênio para reduzir as emissões de CO2, provenientes de transporte, uso de gás natural e dos setores industriais, e apoiar a integração das energias renováveis no sistema energético.

Fonte: Portal Energia.