Hidrogénio 2020: Envolver-se com a Inovação

Nesta perspectiva, Louis Brasington, do Grupo Cleantech, observa como as corporações se estão a envolver com os inovadores do hidrogénio.

As indústrias verdes estão prestes a ser inundadas com milhares de milhões em investimentos de governos ansiosos por recuperar da COVID-19 e combater as alterações climáticas. Este mês, a Europa revelou a sua estratégia para o hidrogénio, incluindo:

• Planos para aumentar a capacidade de produção em seis vezes até 2024;
• A instalação de 40 gigawatts de electrolyzers by 2030, a partir dos 250 megawatts de capacidade global actuais.

Com mais de 70% do PIB global ligado aos roteiros dos países produtores de hidrogénio, o hidrogénio fez um regresso triunfante às linhas de frente como vector energético crítico. Qual é o grande problema? O hidrogénio pode representar 24% da procura global final de energia e 5,4 milhões de empregos até 2050, desempenhando um papel de integração sectorial para apoiar a descarbonização na indústria, transportes, produção de energia e edifícios.

Não são apenas os governos que estão a considerar o hidrogénio para atingir os objectivos climáticos de 2050, as empresas também estão a reposicionar-se para desempenhar um papel para manter a relevância num futuro sem combustíveis fósseis. Como resultado, as empresas já estabelecidas estão a envolver inovadores e a participar activamente.

Porque é que as empresas se preocupam?

As empresas de gás:

A utilização da infra-estrutura de gás natural existente (e potencialmente a captura de carbono) oferece uma oportunidade para evitar activos de gás irrecuperáveis, permite aos actores utilizar a infra-estrutura de gasodutos e a rede de geração existentes para manter a relevância num mundo que, de outra forma, está a procurar a electrificação. Em Maio, cinco actores líderes no sector do gás (Cadent, National Grid, NGN, SGN e Wales & West Utilities) propuseram um plano de 1,1 mil milhões de dólares para desbloquear um plano de 5 anos para a rede de gás de hidrogénio/biometano do Reino Unido.

Empresas Petrolíferas:

As grandes companhias petrolíferas comprometeram-se colectivamente a contribuir com milhares de milhões para a produção sustentável de hidrogénio. Tal como as empresas de gás, o hidrogénio cinzento/azul (gás natural/CCUS) é visto como um grande intermediário, em vez de se esgotar em energias renováveis, evitando o potencial de encalhamento dos recursos de combustíveis fósseis. No entanto, à medida que actores como a Shell procuram tornar-se grandes empresas de electricidade, estão a perseguir fortemente um futuro utilizando as energias renováveis para a produção de hidrogénio verde. A Repsol planeia desenvolver uma instalação que utilizará dióxido de carbono e hidrogénio verde para gerar combustíveis com emissões líquidas nulas para utilização no sector dos transportes e o projecto NortH2 da Shell na zona do Mar do Norte verá 3-4 gigawatts de energia eólica para a produção de hidrogénio antes de 2030, para uma capacidade de 750 MW de electrolisadores.

Operadores industriais (aço, cimento):

Actores industriais como Paul Wurth e ArcelorMittal afirmaram todos que a molécula tem um papel fundamental nas suas estratégias de descarbonização a longo prazo, utilizando fornos à base de hidrogénio, turbinas para electrólise para aplicações de calor a altas temperaturas, ou para matéria-prima industrial. Devido aos longos ciclos de vida do calor industrial, dos activos de processo e de potência, as decisões sobre o compromisso com o hidrogénio estão a ser tomadas hoje em dia. Steel EPC Paul Wurth está a trabalhar activamente com o inovador Sunfire num projecto de electrólise em grande escala e a alta temperatura, MULTIPLHY.

Outros:

As empresas de gás industrial, os actores do sector automóvel, as empresas de electricidade e os fornecedores de materiais/componentes têm todos um papel a desempenhar no hidrogénio, mas também procurarão adaptar-se a algumas das novas oportunidades criadas no mercado do hidrogénio sustentável.

Fontes de Inovação

Uma nova cadeia de valor está a emergir de actores que procuram dar resposta a um futuro distribuído e sustentável, abordando os principais estrangulamentos do mercado. Aqui está um resumo da paisagem com que as corporações têm vindo a envolver-se:

Produção

A produção sustentável de hidrogénio continua a não ser rentável para a sua contraparte baseada no carbono com métodos comuns como o PEM a custar entre $4-$6 por kWh. Existe inovação para reduzir os custos de capital dos componentes, aumentar a eficiência dos processos de produção, e aumentar o desempenho dos materiais. Inovadores como o H2Pro, Ossus Biorenewable e o Hidrogénio Planetário estão em busca de novas formas de reduzir os custos de produção.

Armazenamento

O armazenamento do hidrogénio é um processo dispendioso e pesado. Tipicamente armazenado em tanques de compressão como gás, os custos são em grande parte ditados pelas matérias-primas, e outros componentes chave para a compressão, purificação e separação. Existem oportunidades de inovação para actores como H2 Energy Now, H2GO Power e GRZ que estão a procurar melhores formas de melhorar a economia com base na densidade volumétrica, ao mesmo tempo que dão prioridade à segurança.

Processo e Infra-estrutura

Corrosão, fugas, desempenho e precisão de monitorização são alguns dos problemas que a cadeia de valor existente tem hoje em dia. Os inovadores estão, em grande parte, a assumir cada questão individualmente. Divigas, fundada no ano passado, desenvolveu uma membrana de separação de hidrogénio que remove sulfitos e contaminantes, aumenta a resistência ao calor e o ciclo de vida. Para os utilizadores de hidrogénio distribuído, tais como o sector dos camiões, o reabastecimento continua a ser dispendioso e as economias de escala são também essenciais.

Utilizar

Uma vez abordados os custos e eficiências a montante, existem inúmeras oportunidades para a utilização inovadora do hidrogénio. A figura abaixo destaca quais as aplicações que o hidrogénio sustentável poderia desempenhar um papel de apoio, incluindo tanto as novas aplicações como as já existentes, que são actualmente responsáveis por 60% da energia mundial e das emissões relacionadas com o processo.

As principais oportunidades para se envolver na inovação na utilização do hidrogénio concentram-se no aumento da utilização dos recursos através da agregação da procura e sincronização da implantação e do aumento do investimento em recursos de fornecimento, o que permitirá o crescimento da procura de novas aplicações de hidrogénio. Os principais agentes que trabalham em aplicações de hidrogénio que se juntarão a nós na Cleantech Interactive incluem a Steamology, Norsk e-Fuel, Sylfen, e Hydra Energy. Como é que as empresas se têm empenhado?

As empresas têm utilizado várias abordagens inovadoras para se envolverem com o mercado emergente do hidrogénio.

Aceleradores e Incubadoras de Empresas:

Jogadores como a Shell e a Toyota estão a envolver-se com aceleradores para executar programas de aceleradores corporativos. O programa H2 Refuel Accelerator, por exemplo, é uma parceria entre Fraunhofer TechBridge, Greentown Labs e o Urban Future Labs, centrada no hidrogénio em nome das duas corporações, incubando sete start-ups no ano passado.

Standard Venture (VC) e Corporate Venture Capital (CVC):

Um punhado de fundos específicos de hidrogénio está actualmente a atribuir capital a empresas em fase de arranque, acelerando o desenvolvimento tecnológico com o objectivo de incorporar a PI nas actividades do grupo empresarial, ou através de um fundo corporativo LPs .

• VC: Exemplos incluem o recentemente anunciado fundo de 315 milhões de dólares baseado no Reino Unido, HydrogenOne Capital, que deverá ser lançado até ao final de 2020, que será gerido por executivos da indústria da Shell e da Exxon Mobil.

• CVC: Hyundai lançou um Fundo de Energia de Hidrogénio no final de 2018, no valor de 100 milhões de dólares, e desde então investiu em 3 empresas de hidrogénio, GRZ Technologies, H2Pro e Impact Coatings

A actividade de empreendimento em hidrogénio aumentou nos últimos dois anos, totalizando 460 milhões de dólares em 2019. Além disso, à medida que governos e grandes empresas industriais e energéticas anunciam planos para investir no hidrogénio, as acções de empresas centradas no hidrogénio, como a Bloom Energy e a Ceres Power, saltaram.

Parcerias estratégicas:

Procurando partilhar os encargos de despesas de capital da construção de infra-estruturas de hidrogénio, os intervenientes estão a agrupar-se e a formar consórcios. De 2000 a 2019, foram implementados 253 MW de projectos de hidrogénio verde. A partir de Março de 2020, esse gasoduto aumentou para 8,2 gigawatts, ou 31 vezes a capacidade acumulada instalada actualmente. Os principais parceiros estratégicos empresariais incluem

1. Arábia Saudita: Players Air Products, ACWA Power, Neom, Thyssenkrup, planeiam construir uma fábrica de hidrogénio verde de 4GW, operar 20.000 autocarros de hidrogénio e exportar como amoníaco até 2025,

2. Austrália, Pólo Asiático de Energias Renováveis: Com os jogadores Vestas, CWP Renewables, Intercontinental Energy, Macquarie 15GW de energias renováveis estão a ser planeados, 12 GW dedicados ao hidrogénio verde para uso doméstico e para exportação para a Ásia.

3. Noruega, Norsk e-Fuel: Climeworks, Paul Wurth e Valinor, procuram ser a primeira instalação comercial da Europa para combustível de aviação renovável à base de hidrogénio.

Fusões e Aquisições:

Os jogadores que já têm experiência no valor do hidrogénio têm vindo a utilizar a aquisição como uma forma de acumular conhecimentos no emergente mercado do hidrogénio verde. Plug Plug, um fabricante global de pilhas de combustível espera ser reposicionado como um jogador de hidrogénio verde verticalmente integrado, encerrando duas aquisições em Junho com o fabricante PEM Giner e o jogador de infra-estruturas United Hydrogen Group.

Este artigo foi originalmente publicado pelo Grupo Cleantech. Leia o artigo original aqui.