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Is hydrogen really an option to replace fossil fuels?

Almacenamiento de energía de hidrógeno

Na corrida em direção à descarbonização, as administrações públicas têm apostado na eletrificação, mas existem outras opções? Algumas entidades já estão considerando substituir o combustível por hidrogênio, mas o hidrogênio é realmente uma opção para substituir os combustíveis fósseis? Este composto é considerado uma das promessas no setor automotivo, mas, apesar de ter inúmeros benefícios, é um combustível muito difícil de obter, pois não pode ser obtido diretamente da natureza. Três obstáculos principais surgem na obtenção de hidrogênio: ele está acompanhado por outros elementos da natureza, sua conversão para o estado líquido e seu investimento custoso que eleva seu preço final. Para obter esse elemento, é necessário extraí-lo da água, do carvão ou do gás natural. A melhor opção é a água, pois está presente na maior parte do planeta. No entanto, este elemento está no estado gasoso, sendo necessário desenvolver um processo de eletrólise. Essa obtenção é muito cara e requer energia elétrica, que, por vezes, não provém de energias limpas. Cada vez mais empresas estão apostando nessa energia, e uma categorização de cores foi realizada com base em sua sustentabilidade. De acordo com seu impacto ambiental, são categorizados cinco tipos de hidrogênio: preto, cinza, marrom, azul, turquesa, rosa, verde, amarelo e branco.

Tipologia

Hidrogênio preto e marrom

Este é o hidrogênio mais poluente, pois é formado a partir de hidrocarbonetos como metano ou carvão. Ele é obtido por meio da gaseificação, um processo no qual o carvão é queimado a altas temperaturas, expelindo hidrogênio e monóxido de carbono.

Hidrogênio cinza

O hidrogênio cinza é o mais utilizado no mundo, mas também um dos mais poluentes, pois é produzido a partir de gás natural através da técnica de reforma a vapor. Este método baseia-se na pressão do elemento para eliminar o dióxido de carbono e obter o hidrogênio.

Hidrogênio azul

Também conhecido como “baixo em carbono”, mas ainda precisa usar combustíveis fósseis para sua obtenção. No entanto, emite menos carbono porque é feito através do método “captura e armazenamento”. É o mais utilizado junto com o cinza. Esse tipo de hidrogênio gera emissões de CO2, mas elas são capturadas e, uma vez armazenadas, podem ser reutilizadas para fabricar biocombustíveis.

Hidrogênio turquesa

Esse tipo de hidrogênio também utiliza combustíveis fósseis, mas difere do azul e do cinza porque envolve um processo de extração conhecido como pirólise. Esse processo envolve a degradação térmica sem oxigênio e a substituição dos gases poluentes pelo carbono. Ou seja, o gás natural passa por um metal fundido e libera o hidrogênio e o carbono na forma sólida. Dessa forma, as emissões de CO2 são evitadas. Esse método ainda está em fase inicial.
Tipos de hidrogênio

Hidrogênio rosa

É formado a partir de energias nucleares, e seu método de extração é novamente a eletrólise da água. Ele se classifica como um dos mais sustentáveis, no entanto, de acordo com a EDP, “não é completamente limpo devido aos riscos e resíduos radioativos sempre associados”.

Hidrogênio verde

É a opção mais ecológica, pois é criado a partir de energias renováveis. No entanto, é o menos comum no mercado. Seu processo de obtenção também ocorre por meio de eletrólise, e as emissões associadas a esse elemento são muito baixas ou nulas.

Hidrogênio amarelo

O hidrogênio amarelo é criado a partir da energia solar, e seu processo de extração é a eletrólise. No processo de extração, são utilizadas energias mistas.

Hidrogênio branco

Esse tipo de hidrogênio ainda está em exploração, e não há muitas informações a respeito. Ele é extraído diretamente da natureza, e suas emissões são nulas. Segundo a EDP, ele é “inodoro e incolor, e não existem técnicas eficientes e economicamente viáveis para extraí-lo”.

É possível implementar o hidrogênio como principal fonte?

A implementação de hidrogênio é uma realidade em países como Japão, Estados Unidos ou Alemanha, mas não é difundida na Espanha. No mundo, existem um total de 685 hidrogeneradores, segundo os últimos dados publicados em 2021. Desses, 228 estão na Europa, com a Alemanha como principal desenvolvedora. A União Europeia impulsionou a implementação de hidrogeneradores em 2014 por meio da Diretiva 2014/94 da União Europeia.

Por sua vez, em 2020, a Espanha lançou o Roteiro do Hidrogênio: um compromisso com o hidrogênio renovável. Apesar dessa normativa, ainda existem diretrizes não definidas, como a data para atingir a meta estabelecida, a distância entre hidrogeneradores ou o ano em que será alcançada a implementação de um mínimo de hidrogeneradores (entre 2028 e 2031). Apesar das diversas formas de criar hidrogênio, o problema está no armazenamento, utilização e contaminação associados a algumas técnicas. O preço do hidrogênio ainda está elevado e não está ao alcance do cidadão comum, somando-se ao fato de que a criação de um hidrogenerador custa cerca de um milhão de euros.

 

Preço de um abastecimento “cheio”

Ao contrário da gasolina, que é medida em litros, o hidrogênio é fornecido em quilogramas. O custo atual varia de 3 a 10 euros por quilograma, ainda não acessível ao cidadão comum que abastece, por exemplo, em Plenoil, a uma média de 1,40 euros por litro.