O hidrogênio é o elemento químico mais abundante no universo. Ele é um gás incolor, inodoro e insípido e está entre as substâncias com maior presença na Terra. No entanto, são raras as exceções quando o hidrogênio pode ser encontrado na sua forma natural, como um gás, no subsolo, e é extremamente difícil de extraí-lo nessas condições. Por isso, foram criadas soluções para separá-lo de outros elementos.
Um exemplo é a água, representada pela fórmula H2O, que consiste em dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. Ao quebrar essa molécula, obtém-se o hidrogênio. Outra matéria-prima para a obtenção do hidrogênio é o gás natural. No entanto, neste caso, o processo de produção faz com que o CO2, o dióxido de carbono, seja liberado na atmosfera. Por ser um método que contribui com a emissão de gases de efeito estufa, o hidrogênio obtido a partir do gás natural ficou conhecido como cinza.
De acordo com o diretor-presidente do Instituto de Energia e Meio Ambiente (IEMA), André Ferreira, o hidrogênio tem um grande poder calorífico, o que faz com que ele seja um combustível, e ele é uma fonte de energia importante. “Apesar dessas características e de ser muito abundante, ele não é encontrado na natureza de uma forma natural e disponível para ser usado como combustível. O hidrogênio precisa ser produzido”, afirmou.
Atualmente, há discussões importantes sobre como o hidrogênio pode ser uma solução para a descarbonização da economia, mudança essencial para combater a crise do clima. Por outro lado, o elemento é usado na indústria há décadas: as vantagens do gás são conhecidas há muito tempo, mas apenas agora a tecnologia avançou o suficiente para empregá-lo de outras maneiras e em benefício da sociedade. Até o momento, o hidrogênio foi usado, principalmente, em situações muito específicas, como no refino de petróleo e na produção de amônia.
Apesar de não ser um método que permita combater as mudanças do clima, a forma mais comum de se obter hidrogênio hoje é a partir do gás natural. O processo de produção consiste em decompor o gás em H2 e CO2 – o problema está na liberação do CO2, que contribui com o aumento do aquecimento global. De acordo com a empresa de consultoria empresarial norte-americana McKinsey & Company, o processo a partir do gás natural é altamente poluente, pois resulta em 10 quilos de CO2 para cada 1 quilo de H2. “Em menor quantidade, o hidrogênio também é produzido a partir do carvão. Junto ao gás natural, essas formas de produção emitem muito CO2. Para a transição energética, não é uma alternativa”, disse Ferreira.
O gás natural é considerado um combustível fóssil e é uma fonte de energia não renovável. Em comparação com o petróleo e o carvão, a queima do gás natural gera menos emissões de gases de efeito estufa, mas, apesar de ser menor, o impacto da poluição na atmosfera ainda existe. Ele precisa ser extraído de rochas profundas e a sua presença em determinado local pode estar associada ou não à existência de petróleo. Por causa da complexidade por trás desse tipo de operação, a exploração de gás natural exige investimento em infraestrutura.
Por isso, enquanto governos e empresas se esforçam para implementar políticas públicas e reduzir as suas emissões de gases de efeito estufa, o hidrogênio cinza não é viável para enfrentar a crise do clima. Da mesma maneira como acontece com a economia como um todo, é possível usar energia de fontes limpas para obter o hidrogênio e reduzir, ou zerar, as emissões atreladas a ele. É o caso do hidrogênio azul, por exemplo, que também tem o gás natural como matéria-prima e faz uso de tecnologias para capturar o dióxido de carbono durante o processo de produção. O hidrogênio verde, por sua vez, é o exemplo ideal para a descarbonização da economia.
“O hidrogênio verde é o tema no mundo hoje. Ele é produzido utilizando energia eólica, solar e água a partir do processo de eletrólise, que usa bastante energia elétrica. Considerando que a energia seria sempre eólica ou solar, em tese, esse hidrogênio seria livre de CO2”, disse Ferreira.
Na avaliação da McKinsey & Company, quando a matriz elétrica é sustentável, as emissões de CO2 são nulas. A sustentabilidade no processo de obtenção do hidrogênio verde é uma questão-chave para que ele seja, de fato, uma ferramenta positiva. “Dependendo de onde vem essa água, a produção não é sustentável. Por isso há muitas plantas que são planejadas na beira do mar. Nesse caso, será preciso dessalinizar a água. Caso enormes volumes de água doce sejam retirados de fontes do continente, os efeitos podem ser negativos”, explicou Ferreira.
De acordo com a McKinsey, a versão verde do hidrogênio poderá substituir a cinza nos seus usos no mercado interno. Com relação à produção de amônia para fertilizantes e produtos químicos, a consultoria acredita que a amônia verde poderá ser usada como matéria-prima para produzir fertilizantes e explosivos sem as emissões de carbono da amônia cinza. No caso do uso de hidrogênio para refinarias de petróleo, o cinza pode ser substituído diretamente pelo hidrogênio verde. Para a McKinsey, o mercado interno é a maior oportunidade para o Brasil nessa área: o setor pode atingir 10 a 12 bilhões de dólares em 2040.
Fonte: Um Só Planeta.
Foto: Florian Gaertner/GettyImages.