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Uma nova análise feita por pesquisadores da Universidade de Wyoming examina os impactos dos atuais incentivos econômicos federais em tecnologias de produção de hidrogênio azul em larga escala e estima os resultados esperados em despesas de longo prazo à medida que esses caminhos de produção de hidrogênio evoluem.
A pesquisa, intitulada “Evolução tecnológica da produção de hidrogênio azul em larga escala em direção ao US Hydrogen Energy Earthshot”, foi liderada por Haibo Zhai, o Roy and Caryl Cline Distinguished Chair em Engenharia e professor da Faculdade de Engenharia e Ciências Físicas da UW. O estudo aparece no periódico Comunicações da Naturezaum periódico científico de acesso aberto e revisado por pares que abrange as ciências naturais.
Wanying Wu, aluno de doutorado de Zhai na Universidade de Wisconsin, foi o autor principal.
Lançada em 2021, a Energy Earthshots Initiative do Departamento de Energia dos EUA (DOE) visa acelerar avanços de soluções de energia limpa mais abundantes, acessíveis e confiáveis dentro da década, reduzindo o custo da produção e implantação de hidrogênio limpo. A meta ambiciosa do programa é reduzir os custos de produção de hidrogênio em 80 por cento para US$ 1 por quilo de hidrogênio em uma década.
O novo estudo da UW estima os benefícios econômicos da experiência de aprendizado por meio da implantação de projetos de hidrogênio azul em larga escala; avalia o crédito tributário 45Q para sequestro de carbono e o crédito tributário 45V para produção de hidrogênio limpo; e compara o papel econômico dos créditos na promoção da produção de hidrogênio azul em direção à Iniciativa Earthshots de Energia de Hidrogênio.
“Atualmente, o custo do hidrogênio é alto, especialmente quando produzido a partir de energias renováveis”, diz Zhai. “No entanto, o hidrogênio azul — ou seja, hidrogênio produzido usando combustíveis fósseis e pareado com sequestro de carbono — tem o potencial de reduzir significativamente os custos de produção, diminuir substancialmente as emissões e apoiar novas oportunidades econômicas alinhadas com as metas da Energy Earthshots Initiative, desde que os incentivos fiscais e o financiamento de infraestrutura permaneçam disponíveis para desenvolvedores de tecnologia. Este estudo é um instantâneo importante de onde estamos e onde poderemos estar no futuro enquanto construímos sistemas de hidrogênio limpo.”
A premissa é que quanto mais prevalentes e avançados, ou “experientes”, os sistemas de hidrogênio azul em larga escala se tornam, mais eficientes e acessíveis eles se tornarão. No entanto, essa é apenas uma parte do quebra-cabeça, diz Zhai.
“Aplicamos curvas de experiência para estimar os custos em evolução da produção de hidrogênio azul e para examinar mais a fundo o efeito econômico na evolução tecnológica dos créditos fiscais do Inflation Reduction Act para sequestro de carbono e hidrogênio limpo”, explica ele. “Concluímos em nossos modelos que a capacidade de produção cumulativa de equilíbrio necessária para que o hidrogênio azul baseado em gás atinja o DOE de US$ 1/kg H2 “A meta depende muito de créditos fiscais, preços do gás natural, taxas de inflação, incertezas de captura de carbono e taxas de aprendizado.”
Apesar dessas incertezas, o estudo conclui que a experiência da implantação de projetos de hidrogênio azul será útil para reduzir os custos futuros da produção de hidrogênio e permanecerá competitiva em termos de custos. Além disso, em conjunto com incentivos fiscais estendidos para sequestro de carbono, os custos podem ser significativamente reduzidos ainda mais.
O financiamento para o estudo foi possível graças ao Centro de Pesquisa de Energia de Hidrogênio (H2ERC) na Escola de Recursos Energéticos (SER) da UW e é o resultado direto da iniciativa “Hydrogen: Make, Move, Use or Store” que apoiou projetos liderados por professores da UW investigando tópicos em todos os níveis da cadeia de suprimentos de hidrogênio. Eugene Holubnyak, H2O diretor do ERC também foi autor colaborador do estudo.
“Sinto-me privilegiado por ter contribuído para esta importante discussão ao lado do Dr. Zhai e da Sra. Wu”, diz Holubnyak. “A SER teve a sorte de receber apoio do estado de Wyoming para se aprofundar na viabilidade de uma nova economia de hidrogênio e conduzir pesquisas importantes sobre métodos de produção de hidrogênio. Este estudo é um exemplo maravilhoso desse apoio tendo um impacto mais amplo entre a comunidade científica e nos ajudará a avaliar o caminho economicamente mais competitivo a seguir.”
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