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O número e a escala de projetos que usam e produzem hidrogênio, um gás que libera energia quando queimado sem emitir dióxido de carbono, está crescendo rapidamente. Se sua construção for planejada, um gasoduto submarino de € 2,5 bilhões (£ 2,18 bilhões) transportará “hidrogênio verde” da Espanha para a França a partir de 2030.
Nos EUA, algumas usinas elétricas estão sendo atualizadas para permitir que o hidrogênio seja misturado com gás fóssil, e a empresa petrolífera norueguesa Equinor está se unindo à Thermal SSE para construir uma usina de “hidrogênio azul” de 1.800 megawatts (MW) na Grã-Bretanha.
Enquanto isso, a China revelou um plano em março que inclui a implantação de 50.000 veículos movidos a hidrogênio até 2025 e, no início de dezembro, os primeiros tratores e empilhadeiras movidos a hidrogênio deixaram a linha de montagem em uma nova fábrica na província de Guangdong.
O hidrogênio é produzido de várias maneiras. Um espectro de cores é usado para torná-lo simples. O hidrogênio “cinza” e “marrom/preto” provêm de gás fóssil (metano) e carvão (carvão marrom ou preto), respectivamente – um processo que, para cada tonelada de hidrogênio, emite entre dez e 12 toneladas de CO₂ para hidrogênio cinza e 18 a 20 para marrom.
“Azul” é o mesmo processo, exceto que o dióxido de carbono deve ser capturado e armazenado no subsolo. E o hidrogênio “verde” é convencionalmente definido como gerado a partir da divisão da água em hidrogênio e oxigênio usando eletricidade renovável.
Mas apenas 0,04% do hidrogênio é verde e o hidrogênio azul é inferior a 1%. O restante é cinza ou marrom, sendo a maior parte utilizada em refinarias de petróleo e na fabricação de amônia e metanol. É uma indústria enorme que emite mais CO₂ do que toda a Grã-Bretanha e França juntas.
Espera-se amplamente que um lado positivo dos altos preços do gás de hoje seja o hidrogênio verde, tornando-se uma alternativa de custo competitivo para combustíveis sujos em caldeiras, navios-tanque e fornos siderúrgicos. Infelizmente, sem a reforma do mercado de eletricidade, esta oportunidade provavelmente será desperdiçada.
E enquanto o burburinho em torno da economia do hidrogênio se intensifica, um olhar mais atento sugere que o combustível é menos uma ponta de lança para uma transição verde e mais objeto de uma elaborada operação de isca e troca por parte das empresas de petróleo.
As verdadeiras cores do hidrogênio
O hidrogênio verde é essencial para a descarbonização: para substituir os combustíveis fósseis na siderurgia, na produção de amônia para fertilizantes e possivelmente no transporte marítimo e rodoviário – processos difíceis de eletrificar.
Anelo/Shutterstock
Algum hidrogênio verde é cruzado com tons mais sujos. Portanto, não é simplesmente que na sua produção muita energia seja desperdiçada na dupla transformação de eletricidade em gás e depois em combustível. Mas a queima de hidrogênio também emite óxidos de nitrogênio, poluentes atmosféricos ligados a doenças respiratórias e chuva ácida.
Se a produção de hidrogênio verde for ampliada para desempenhar um papel econômico significativo até 2050, sua demanda de água doce excederá um quarto do consumo anual global atual, arriscando a escassez de água em algumas regiões. Acima de tudo, o hidrogênio é significativamente verde apenas se a energia renovável que o gera não puder ser alimentada na rede para substituir a energia de usinas a gás ou carvão.
O hidrogênio azul depende de um truque semelhante – mas muito mais prejudicial – da luz. Para que o hidrogênio seja verdadeiro, as emissões devem ser capturadas e armazenadas com segurança.
Em teoria, a captura e o armazenamento de carbono funcionam, mas quase todas as usinas usam o carbono capturado para bombear mais petróleo e muitas foram fechadas por falhas. Apenas um punhado armazena carbono indefinidamente e mesmo estes consomem muita energia e capturam apenas parte do CO₂, que pode vazar.
A principal fonte do hidrogênio azul é o metano, um poderoso gás de efeito estufa conhecido por escapar de poços de perfuração e oleodutos. A pesquisa sugere que essas questões tornam o hidrogênio azul pior para o clima do que o gás fóssil.
Na UE, como em muitas economias, o preço da eletricidade é baseado no princípio dos custos marginais, o que significa que a fonte mais cara (normalmente o gás fóssil) define o preço da energia no atacado. Durante períodos ensolarados ou ventosos, um excesso de geração de energia renovável pode reduzir os preços da eletricidade, libertando-os das garras dos preços do gás natural por algumas horas de cada vez.
Muitas vezes, isso não é suficiente para justificar investimentos nos eletrolisadores que produzem hidrogênio verde. O hidrogênio verde não obterá a vantagem de preço necessária sobre o hidrogênio azul e o gás fóssil até que os mercados de eletricidade sejam reestruturados.
Scharfsinn/Shutterstock
Enquanto isso, os altos preços do petróleo e do gás turbinaram a expansão do setor. O governo dos EUA está exortando as empresas de petróleo e fraturamento hidráulico a “perfurar a broca”. O governo da Grã-Bretanha concederá mais de 100 licenças para perfurar petróleo e gás e novos investimentos colossais em combustíveis fósseis foram anunciados no Oriente Médio e na África.
Em alguns anos, quando essas novas fontes entrarem em operação, e particularmente se o crescimento econômico continuar desacelerando e deprimindo a demanda por energia, o gás e o petróleo ficarão mais baratos novamente – até que o próximo pico de preço induza novas rodadas de investimento e o ciclo infernal continue. Os proprietários de poços, oleodutos e terminais recém-construídos lutarão para defender esses ativos e impedir a descarbonização.
Agora, as empresas de combustíveis fósseis estão se renomeando como agentes de “gestão de carbono”. O objetivo é evitar que seus ativos fiquem encalhados, reaproveitando-os, apresentando uma substância amplamente fictícia, o hidrogênio azul, como uma “ponte” de baixo carbono para um futuro verde não especificado.
Outros setores se juntaram à coalizão liderada pelo petróleo. Como observa o engenheiro Tom Baxter, os operadores de redes de gás e fabricantes de caldeiras veem sua sobrevivência nessa manobra. Os serviços públicos estão igualmente entusiasmados, pois as ineficiências do hidrogênio permitem que eles vendam mais energia.
Enfrentar essa operação de paralisação requer políticas públicas. Os governos precisarão regular ou tributar o carbono para fora do mercado, ao mesmo tempo em que aumentam as energias renováveis.
A abordagem do preço da eletricidade também precisa mudar, para dissociar os preços da eletricidade gerada a partir de fontes renováveis e do gás fóssil. O sistema de preços marginais beneficia enormemente os proprietários de projetos renováveis, uma vez que eles lucram com os altos preços da eletricidade e efetivamente zeram os custos de insumos.
Uma estrutura de mercado alternativa estabeleceria recompensas para geradores de acordo com seus custos médios mais um pequeno excedente que poderia ser reinvestido na implantação de mais energias renováveis e outras tecnologias verdes, fornecendo eletricidade barata aos consumidores. Isso só pode ser alcançado por meio de um mercado fortemente regulamentado ou nacionalizando empresas de energia e estabelecendo preços e produção.
Essas intervenções dariam ao hidrogênio verde uma vantagem competitiva sobre as variantes azul ou cinza, que poderia ser promovida com outros subsídios, como créditos fiscais no modelo da Lei de Redução da Inflação dos EUA. Acima de tudo, a demanda de energia deve ser reduzida para aliviar a pressão de alta no preço.
Em qualquer sistema de energia futuro, o hidrogênio terá um papel. Mas sua expansão deve ser cuidadosamente pensada, para evitar que a promessa do hidrogênio verde disfarce os riscos de seus primos azul e cinza.
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