8 razões pelas quais o hidrogénio é a próxima grande coisa em energia

Será o hidrogénio a solução para descarbonizar as nossas sociedades? Depois de anos de debate sobre o papel que teria na transição energética, parece que as tecnologias do hidrogénio estão prestes a entrar na fase do mercado de massas. Durante os últimos três meses, não passou uma única semana sem um novo anúncio sobre uma estratégia de hidrogénio, quer dos governos quer das empresas. Dos investimentos, desenvolvimentos tecnológicos, relatórios, aqui estão apenas algumas das indicações de que o hidrogénio está prestes a entrar na nossa vida quotidiana e a oferecer uma solução para descarbonizar as nossas indústrias mais intensivas em carbono.

O dinheiro público está a fluir

Muitos países da Europa e da Ásia aproveitaram a oportunidade dos seus planos de recuperação económica pós-pandémica para implementar estratégias ambiciosas de hidrogénio. A França anunciou recentemente um pacote de 7 mil milhões de euros para a construção de uma indústria de hidrogénio sem carbono. A Alemanha emitiu um plano semelhante de 9 mil milhões de euros. Em Julho, a Comissão Europeia declarou que pretende aumentar a sua capacidade de produção de electrolisadores de 250MW actualmente para 40GW em 2030. Estratégias semelhantes foram lançadas pelo Reino Unido, Austrália, e países asiáticos. Estes são apenas alguns dos anúncios mais recentes, mas mostram uma clara tendência para investimentos públicos maciços no sector.

Estações de reabastecimento ou veículos? O problema da galinha e do ovo finalmente resolvido

Entre as estações de reabastecimento e os veículos, que devem vir primeiro? Se não houver estações de reabastecimento de hidrogénio, os clientes estarão relutantes em adquirir veículos a hidrogénio. Mas sem veículos, a procura é demasiado baixa para as estações de reabastecimento de hidrogénio. Esta situação tem sido frequentemente descrita como um "problema da galinha e do ovo", e tem sido central no desenvolvimento deste novo vector energético. Até agora?

Graças a parcerias estratégicas entre muitos actores diferentes do ecossistema, tanto os veículos como as estações estão a chegar ao mesmo tempo. Estes ecossistemas incluem frequentemente fabricantes de automóveis, empresas de mobilidade, empresas de logística, produtores de hidrogénio, estações de combustível, etc. Ao juntarem-se à procura e à oferta ao mesmo tempo, podem ser a chave para o desenvolvimento do hidrogénio.

Um exemplo perfeito de um modelo de negócio tão bem sucedido foi dado pela Air Liquide, líder mundial na produção de hidrogénio e Hype, a primeira frota de táxis a 100% de hidrogénio. A frota da Hype garante uma procura suficiente para as estações da Air Liquide em Paris e arredores. A Hype conta agora com 130 táxis em funcionamento, o que a torna a maior frota de FCEVs do mundo.

Os comboios a hidrogénio estão a deslocar-se para o seu próximo destino

Após o seu lançamento bem sucedido na Alemanha, o Coradia iLint, o primeiro comboio movido a hidrogénio do mundo, está agora a expandir-se para a Áustria. O comboio azul brilhante desenvolvido pela Alstom oferece uma alternativa limpa às velhas locomotivas diesel poluentes em linhas não electrificadas. A região alemã do norte já planeia comprar mais 14 destes comboios, enquanto a França planeia operar o seu primeiro comboio movido a hidrogénio até 2022. Para os governos, a escolha é simples, uma vez que o custo de operar comboios a hidrogénio é muito mais baixo do que os seus congéneres a diesel, embora a sua compra seja mais cara.

Camiões a hidrogénio fazem-se à estrada

Em Julho de 2020, a Hyundai Motor vai enviar as primeiras 10 unidades da XCIENT Fuel Cell, o primeiro camião pesado de células de combustível do mundo, para a Suíça. A empresa planeia lançar 50 camiões até ao final do ano e um total de 1.600 unidades até 2025.

Isto faz parte de um modelo de negócio inovador estabelecido pela Hyundai: os camiões serão alugados a operadores de camiões comerciais numa base de pagamento por utilização pela Hyundai Hydrogen Mobility (HHM), uma empresa conjunta com a empresa suíça H2 Energy. Isto significa que os clientes da frota comercial não necessitam de investimento inicial e poderia acelerar a adopção de camiões de hidrogénio. Em paralelo, para garantir uma rede de estações de reabastecimento, a AVIA abriu a sua primeira estação de abastecimento de hidrogénio em St. Gallen, Suíça, que foi inaugurada por Bertrand Piccard.

O preço do hidrogénio verde está em queda

Embora o hidrogénio seja o elemento mais abundante no universo, não está facilmente disponível no nosso Planeta. Para produzir hidrogénio, existem diferentes métodos: utilizando combustíveis fósseis como petróleo e carvão, que emitem CO2 para o ar (hidrogénio cinzento); utilizando o mesmo processo, mas acrescentando tecnologias de captura de carbono para evitar emissões de CO2 (hidrogénio azul); ou utilizando electricidade renovável para alimentar um electrolisador que separa o hidrogénio das moléculas de água (hidrogénio verde). Embora o hidrogénio verde seja a única solução sustentável, o seu preço é muito mais elevado do que os seus equivalentes azuis e cinzentos.

Contudo, de acordo com um novo estudo sobre economia do hidrogénio da IHS Markit, o preço do hidrogénio verde está a baixar rapidamente, principalmente devido a economias de escala e à queda dos custos das energias renováveis. Na sua estratégia do hidrogénio, a Comissão Europeia anunciou um preço-alvo de 1-2 euros/kg para o hidrogénio verde, o que o tornaria competitivo com o hidrogénio cinzento (actualmente cerca de 1,5 euros/kg). A Austrália tem um plano semelhante denominado "H2 under 2", para fazer baixar o custo do hidrogénio verde abaixo dos AUS$2 ($1,40)/kg.

As empresas de combustível fóssil estão a explorar o potencial do hidrogénio

A transição ecológica será muito mais rápida se não deixar as empresas à margem. E um tipo particular de empresa deve embarcar na viagem: empresas de serviços públicos e petrolíferas, tendo em conta a sua importância financeira. O hidrogénio verde poderia ser uma boa solução para as ter a bordo, e os últimos anúncios mostram que elas estão dispostas a mudar.

Ainda esta semana, a empresa de serviços públicos espanhola Iberdrola anunciou a criação de uma nova unidade empresarial destinada a desenvolver o hidrogénio verde para abastecer a indústria e o transporte pesado. Revelou também um projecto para uma central solar fotovoltaica de 100MW e um sistema de produção de hidrogénio que utilizará a electrólise para converter energia renovável em combustível hidrogénio. A central deverá estar operacional até 2021 e reduzir 39.000 toneladas de emissões de dióxido de carbono por ano.

Recentemente, a Shell anunciou planos para um parque eólico offshore no Mar do Norte, dedicado ao fabrico de hidrogénio verde. O projecto NortH2 teria uma capacidade de 3 a 4GW até 2030, e planeia expandir-se para 10 GW até 2040.

O hidrogénio é injectado na nossa infra-estrutura de gás natural

O hidrogénio é frequentemente referido como uma solução para descarbonizar o sector dos transportes. Mas há outra área onde o H2 verde poderia ser uma chave para reduzir as emissões de GEE: o calor. Em muitos países desenvolvidos, a principal fonte de aquecimento é o gás natural, um combustível fóssil. Por exemplo, no Reino Unido, o aquecimento é responsável por um terço das emissões de dióxido de carbono. A fim de reduzir estas emissões, o hidrogénio poderia ser injectado na rede de gás natural existente.

Em Janeiro, o Reino Unido lançou um projecto de ensaio para injectar uma mistura de 20% de hidrogénio e gás natural para aquecer 100 casas e 30 edifícios universitários na Universidade de Keele, em Staffordshire. O projecto HyDeploy é um ensaio que visa provar que a mistura de até 20% de volume de hidrogénio com gás natural é "uma alternativa segura e mais ecológica ao gás que utilizamos agora".

A principal vantagem desta solução é que o hidrogénio pode utilizar a infra-estrutura de gás existente, para que os clientes não necessitem de mudar os seus aparelhos de cozinha ou de aquecimento para levar a mistura, o que significa menos perturbações e menos custos.

Enquanto que actualmente as empresas da rede britânica estão autorizadas a misturar até apenas 0,1% de mistura de hidrogénio na rede de gás, se implantada à escala nacional, a mistura de 20% poderia poupar 6 milhões de toneladas de emissões de CO2 por ano.

A inovação está em plena expansão

O número de tecnologias inovadoras de hidrogénio tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. Estas soluções facilitam o transporte do hidrogénio, tais como Hysilabs, a sua produção, como HyRiS ou Atawheel, ou o seu armazenamento, como Stor-H. Muitas destas tecnologias foram rotuladas pela Solar Impulse Foundation, uma vez que apoiam a transição de energia e foram além da fase de demonstração. Ver uma lista de soluções etiquetadas abaixo deste artigo.

Estes são apenas alguns dos sinais de que o hidrogénio está destinado a entrar na nossa vida quotidiana. Embora o hidrogénio ainda tenha desafios a ultrapassar, há poucas dúvidas de que irá desempenhar um papel fundamental num futuro energético limpo, seguro e acessível. De acordo com as Perspectivas da Economia do Hidrogénio da BNEF, o hidrogénio poderá representar até 24% da procura global final de energia e poderá criar 5,4 milhões de empregos até 2050. Como Fatih Birol, Director Executivo da Agência Internacional de Energia, afirmou no relatório "The Future of Hydrogen" (O Futuro do Hidrogénio):

"O Hidrogénio está hoje a desfrutar de uma dinâmica sem precedentes. O mundo não deve perder esta oportunidade única de fazer do hidrogénio uma parte importante do nosso futuro energético limpo e seguro".