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O hidrogênio é um gás rico em energia, que não libera emissões de carbono quando queimado. Pode ser usado na maioria dos equipamentos onde atualmente são usados combustíveis fósseis, como gás natural (metano) ou GLP (gás liquefeito de petróleo). Em sua casa, isso pode significar uma caldeira a gás, aquecedor, fogão ou todos os três.
Também pode alimentar veículos com motor de combustão que, de outra forma, poderiam funcionar com gasolina. E pode gerar calor suficiente para processos industriais pesados, como a siderurgia, que atualmente é feito principalmente pela queima de carvão.
Essas qualidades tornam o gás hidrogênio um substituto atraente para os combustíveis fósseis que impulsionam as mudanças climáticas. Mas poderia (e deveria) aquecer sua casa?
Como é produzido o hidrogênio?
O hidrogênio é um dos elementos mais abundantes na Terra, mas como reage tão prontamente com outros elementos, há muito pouco hidrogênio puro disponível (é apenas 0,00005% da atmosfera). Em vez disso, o hidrogênio deve ser extraído e armazenado.
Se a eletricidade renovável gerada por fontes eólicas, solares e outras for usada para separar o hidrogênio da água, isso poderá criar um ciclo de energia totalmente sustentável. Isso é chamado de hidrogênio “verde”, mas, no momento, representa apenas 0,1% da produção global de hidrogênio. A infraestrutura necessária para produzir hidrogênio verde em escala ainda não foi construída, pois não há incentivo suficiente para fazer isso, embora seja barato e simples produzir hidrogênio usando combustíveis fósseis.
A maior parte do hidrogênio produzido atualmente em todo o mundo é extraído de combustíveis fósseis, cerca de metade do metano e o restante do petróleo ou carvão. Extrair hidrogênio de combustíveis fósseis libera carbono. Apenas cerca de 1% da produção global de hidrogênio está sujeita a um processo industrial conhecido como captura, uso e armazenamento de carbono (CCUS), que filtra a maior parte do carbono (a melhor taxa de captura atual é de cerca de 90%) para criar hidrogênio “azul”. .
A grande maioria do hidrogênio é rotulada como “cinza”, onde o carbono é simplesmente emitido para a atmosfera. Portanto, embora possa ser limpo no ponto de uso, a produção de hidrogênio contribui para o aquecimento global.
Devemos usar hidrogênio em residências?
Embora o hidrogênio tenha o potencial de ser um substituto verde para os combustíveis fósseis, isso ainda é uma perspectiva futura.
Para descarbonizar o aquecimento doméstico e a água quente, o recente projeto de lei de segurança energética do Reino Unido promoveu as bombas de calor em substituição às caldeiras a gás. A maioria dos países da Europa e da América do Norte fez o mesmo.
Eakrin Rasadonyindee/Shutterstock
As bombas de calor funcionam como uma geladeira ao contrário, empurrando o calor para dentro de um espaço, em vez de para fora. A razão pela qual as bombas de calor são tão úteis é que elas podem converter uma unidade de eletricidade em duas ou mais unidades de calor, conhecidas como coeficiente de desempenho ou COP de 2. Em comparação, as caldeiras a gás têm um COP de cerca de 0,9. É ainda menor se queimarem hidrogênio, talvez menos de 0,5.
O projeto de lei estabeleceu uma meta de equipar 600.000 residências com bombas de calor a cada ano até 2028. O Comitê de Mudanças Climáticas do Reino Unido (UKCCC), um órgão independente que assessora o governo, projeta que 52% do aquecimento doméstico virá de bombas de calor até 2050. Todos dessas casas serão progressivamente desligadas da rede de gás.
Ao mesmo tempo, as residências estão sendo incentivadas a se tornarem mais eficientes em termos de energia, instalando isolamento em janelas, paredes e sótãos. Isso poderia reduzir a demanda média de energia para aquecimento de ambientes em até 75% se adaptado ao padrão Passivhaus (uma referência internacional para construções com baixo consumo de energia).
Regras ainda mais rígidas se aplicam a novas casas construídas. Na Escócia, os regulamentos de construção proibirão a instalação de caldeiras a gás em residências construídas após 2024 e a legislação foi aprovada recentemente para introduzir um padrão escocês equivalente ao Passivhaus.
Com menos residências conectadas à rede de gás e demanda de energia muito menor para aquelas que serão conectadas no futuro, manter a rede nacional de gás para uso doméstico parece um desperdício. Talvez seja hora de pensar em desligar o gás de vez.
A rede de gás
Um relatório recente de um consultor do governo conhecido como Hydrogen Champion recomendou a mistura de até 20% de hidrogênio na rede de gás, semelhante à forma como a maioria da gasolina agora tem 10% de etanol misturado. e parece claro que o objetivo é incentivar a produção de hidrogênio em vez de reduzir as emissões de carbono.
O relatório afirma:
A mistura de hidrogênio sozinha poderia suportar até aproximadamente 5 GW de produção de hidrogênio no curto prazo e tem o menor perfil de risco de compradores [potential buyers]. Isso ajuda significativamente a tornar os projetos de hidrogênio habilitados para CCUS passíveis de investimento durante o aumento de escala.
O uso doméstico de gás é considerado de “baixo risco” porque a maioria das famílias simplesmente não tem alternativa.
A curto prazo, usar qualquer hidrogênio para aquecimento doméstico quase certamente aumentaria as emissões de carbono porque, como observado acima, o hidrogênio tem um COP menor que o metano e a grande maioria é produzida a partir de combustíveis fósseis sem CCUS.
A longo prazo, é muito mais provável que o hidrogênio seja usado nos transportes e na indústria pesada do que nas residências. O relatório afirma que o Departamento de Segurança Energética e Net Zero “enfatizou fortemente a necessidade de priorizar os consumidores industriais”. O UKCCC projeta que apenas 5% do aquecimento doméstico virá do hidrogênio e que será predominantemente como um suprimento secundário para bombas de calor híbridas.
SwedishStockPhotos/Shutterstock
A mensagem dos operadores de redes de gás do Reino Unido é que eles estão fazendo a transição da rede de gás para o hidrogênio, com o trabalho já em andamento planejando as atualizações para gasodutos regionais que serão necessários e para projetos-piloto com pequenos grupos de casas. Os fabricantes de caldeiras também estão promovendo caldeiras prontas para hidrogênio que podem ser instaladas agora em antecipação ao fornecimento de 100% de hidrogênio.
Mas fazer a transição de toda a rede de gás para o hidrogênio seria uma tarefa enorme. O mais provável é que alguns centros de hidrogênio se desenvolvam em locais com geração de energia renovável excedente para produzir hidrogênio verde, juntamente com alta demanda industrial e alta densidade de edifícios onde bombas de calor e retrofits serão difíceis.
O que as famílias devem fazer?
Você não tem controle sobre que tipo de gás é enviado pelos canos para sua casa. Se uma mistura 80:20 for introduzida, será para estimular o investimento empresarial na produção de hidrogênio e terá que primeiro ser considerada segura para todos os usos domésticos existentes, de modo que nenhuma modificação seja necessária. A longo prazo, a indústria pesada e os transportes absorverão a grande maioria do hidrogênio produzido.
O que você pode fazer, se puder pagar ou for elegível para o apoio do governo, é isolar sua casa e instalar uma bomba de calor, que reduzirá imediatamente as emissões de carbono de sua casa e economizará seu dinheiro.
Quanto ao hidrogênio, esqueça.
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