Hidrogénio - o Grande Unificador?

Há já vários meses que os lobbies pró e anti-hidrogénio têm vindo a travar uma batalha impiedosa nos meios de comunicação social. É uma solução miraculosa para uns, um enorme embuste cozinhado pelos gigantes do petróleo para outros. Neste debate, os perdedores são o público em geral, incapaz de formar uma opinião, e a humanidade em geral, desesperadamente necessitada de um substituto para os combustíveis fósseis.

O hidrogénio não é algo que se possa ser "a favor" ou "anti". É apenas um elemento. Os átomos de hidrogénio podem fazer algumas coisas, mas não outras. A implicação é que não podemos resolver o problema da transição energética, concentrando-nos exclusivamente na protecção ambiental. Nada será conseguido sem ter em conta as dimensões industrial, política, e mesmo geoestratégica. Visto desta forma, o hidrogénio tem o potencial de se tornar não apenas um combustível limpo, mas uma solução com a qual todos podem concordar.

Tendo, para todos os efeitos, perdido a batalha das baterias, a Europa entrou na corrida do hidrogénio pensando que ainda há uma boa hipótese de vencer. O hidrogénio representa um enorme potencial industrial que traria inúmeras oportunidades económicas, com toda a criação de emprego e estabilidade social que o acompanha. O hidrogénio verde produzido localmente assume também uma dimensão estratégica ao oferecer uma maior independência energética - a libertação da Europa da dependência dos combustíveis fósseis importados do outro lado do mundo. E isto aplica-se não só a nível nacional, mas também a nível individual, porque é possível produzir hidrogénio em casa a partir dos seus próprios painéis solares.

Mas primeiro é preciso trazer todos os jogadores a bordo. Isto significa compreender o potencial e as limitações desta tecnologia.

Uma vez que o hidrogénio não existe na Terra no seu estado básico, ele tem de ser fabricado a partir de outros elementos. Este processo consome energia, enquanto que o petróleo pode ser encontrado pronto a ser produzido na natureza. Hoje em dia, quase todo o hidrogénio é chamado hidrogénio "cinzento", porque é produzido a partir do metano, um processo que é barato mas que gera CO2.

As esperanças concentram-se na electrólise, que utiliza uma corrente eléctrica para decompor a água em hidrogénio e oxigénio. Se a electricidade provém de uma fonte renovável, o hidrogénio que é gerado é quase limpo, ou "verde". Este método ainda é mais caro do que a reforma do metano, mas as economias de escala e a queda do custo da electricidade renovável deverão tornar o hidrogénio produzido desta forma competitivo dentro de dez anos. Ainda hoje, na Suíça, o hidrogénio limpo, se não for tributado, funciona ao mesmo preço que o gasóleo tributado, quando um barril de petróleo custa 60 dólares.

Mas poderá ser produzida electricidade renovável suficiente para todo o hidrogénio "verde" de que precisaremos? Podemos resolver este problema se a capacidade continuar a aumentar - a UE quer multiplicar a capacidade dos seus electrolisadores por 40 até 2030. E especialmente se o incrível desperdício de energia em todos os sectores for reduzido. A eficiência energética deve andar de mãos dadas com a electrificação da sociedade. O factor-chave que permitiu ao Impulso Solar voar 43.000 km à volta da Terra em energia solar foi que a eficiência energética estava no centro da nossa abordagem.

A grande vantagem do hidrogénio é que pode armazenar formas renováveis de energia, resolvendo assim o problema de serem intermitentes. O hidrogénio é produzido quando há excesso de electricidade; esta energia pode então ser libertada mais tarde, sempre que precisarmos dela. O rendimento ainda não foi optimizado, mas qualquer quantidade é melhor do que desperdiçar apenas essa energia renovável.

Há um consenso geral sobre a utilidade do hidrogénio na indústria, em combinação com azoto para a produção de fertilizantes e em altos-fornos para produzir aço; mas o debate fica atolado quando se trata de mobilidade.

Há aqui duas aplicações: o hidrogénio pode ser transformado em electricidade por uma célula de combustível e assim alimentar um motor eléctrico, ou pode ser utilizado como combustível num motor de combustão. Cada opção tem vantagens e desvantagens.

Uma célula de combustível emite apenas vapor de água - pelo que não emite CO2 ou NOx (óxido de azoto). A sua eficiência (a razão entre energia restaurada e energia fornecida) atinge picos de 45 a 60%, o que é muito mais do que os 25 a 30% de um motor a gasolina.

O motor de combustão é visto como o culpado da poluição, quando na realidade é o combustível utilizado que cria esta poluição. Hoje em dia, tais motores queimam gasolina ou gasóleo, e isto emite CO2 e NOx: Mas podem muito bem queimar hidrogénio, com zero CO2. Então, haveria apenas NOx para tratar - utilizando um conversor catalítico. Uma vez que a capacidade de potência do hidrogénio é três vezes superior à da gasolina, um motor de combustão interna optimizado para hidrogénio seria 45 a 50% eficiente na sua RPM óptima, quase o dobro do que pode ser alcançado com a gasolina.

Embora esteja a surgir consenso sobre a necessidade de substituir motores a gasolina e a diesel, as opiniões divergem quanto à utilização de baterias ou de hidrogénio. Para alguns, a bateria e a sua eficiência "quase 100%" é muito mais adequada do que a célula de combustível, que é metade da eficiência. Podemos, portanto, imaginar a utilização de veículos ligeiros movidos a baterias para viagens curtas, e veículos pesados movidos a hidrogénio para longas distâncias, onde as grandes baterias seriam demasiado poluentes para construir e demasiado pesadas para transportar. Isto poderia trazer vantagens em termos de alcance e velocidade de reabastecimento, e aplicar-se-ia também aos sectores marítimo e aeronáutico.

Quanto à rede de distribuição, o dilema "galinha e ovo" pode ser resolvido através da construção de todo o "galinheiro" de uma só vez, sem esperar por subsídios. Na Suíça, parcerias privadas juntaram todos os sectores envolvidos, com a Hyundai a fornecer 1.000 camiões, os supermercados Migros e Coop a colocá-los em serviço, e as estações de serviço Avia, Agrola e Tamoil a abastecê-los de hidrogénio. Como este é produzido com hidroelectricidade, é garantido o mesmo preço por quilómetro que para o diesel. Um tipo semelhante de sistema foi também posto em prática em Paris pela Air Liquide, um fornecedor de hidrogénio, e pela empresa de táxis Hype.

Tudo isto prova que, enquanto as baterias assustam a indústria petrolífera, o hidrogénio permitir-lhe-ia diversificar mais facilmente, mantendo parte das suas infra-estruturas e assegurando a sobrevivência de milhões de empregos - uma vantagem fundamental.

Foi por isso que foi criado o Conselho Mundial do Hidrogénio. Só por uma vez, os interesses políticos, económicos e ecológicos são convergentes. É por isso que o hidrogénio pode ser apenas capaz de fazer um milagre!

Bertrand Piccard, Presidente da Fundação do Impulso Solar