Coautor Jovanio Santos
Eleito um dos pilares da transição energética no planeta, o hidrogênio verde encontra no Brasil terreno fértil para seu desenvolvimento. Abençoado com uma matriz elétrica constituída majoritariamente por fontes renováveis, o Brasil se credencia naturalmente para se transformar em um dos principais pólos de produção do novo energético e um dos grandes fornecedores mundiais para um mercado ávido por fontes de energia sustentáveis. Mas, a despeito das vantagens naturais, o país tem diante de si um conjunto razoável de desafios que terão de ser vencidos para que essa vocação se transforme em realidade.
O hidrogênio verde é a estrela máxima, do ponto de vista da sustentabilidade, na aquarela deste cobiçado combustível, na qual cada cor corresponde à rota tecnológica utilizada para a sua produção. A expectativa é a de que os projetos já anunciados de produção de hidrogênio de baixa intensidade em emissões de carbono potencialmente podem gerar investimentos da ordem de US$ 350 bilhões até 2030. No mesmo período, segundo cálculos da Thymos Energia, o Brasil investirá em torno de US$ 28 bilhões.
A demanda também é promissora. Em 2022, foram consumidos 95 milhões de toneladas de hidrogênio em todo o mundo, considerando-se todas as suas aplicações, com grande foco no segmento industrial, principalmente na indústria química e na produção de aço. A principal fonte de energia utilizada na produção foi o gás natural, com 62% do total, seguido por carvão (21%) e óleo e nafta (16%). Apenas 1% do hidrogênio consumido no ano passado foi produzido a partir de combustíveis fósseis com CCUS.
Com uma matriz elétrica com uma participação de 89,2% de fontes renováveis, conforme exibe o Balanço Energético Nacional (BEN 2023), o Brasil oferece um cenário propício para tornar o hidrogênio uma alternativa ainda mais limpa. Trata-se de um contraponto à matriz elétrica mundial, que conta com apenas 28,6% de fontes renováveis. Com a energia eólica e a solar em franca expansão no país, a expectativa é que essa vantagem comparativa em relação a outros países se amplie.
Transformar potencial em projetos, contudo, demanda a superação de alguns importantes desafios. Os custos envolvidos na produção do hidrogênio verde são um deles. De acordo com a literatura internacional, para que o energético possa ser utilizado em larga escala, precisaria custar US$ 2 por quilo – uma meta desafiadora mesmo para países afortunados em fontes renováveis, como o Brasil.
Para alcançar esse patamar, seriam necessárias reduções de dois itens importantes da planilha de custos: os gastos com a energia elétrica, que, em média, representam 50% dos custos de produção do hidrogênio, e os dispêndios relativos ao uso do eletrolisador, equipamento utilizado para a eletrólise da água, processo em que ocorre a quebra da molécula do hidrogênio. No caso dos custos do eletrolisador, a redução necessária seria de 75%; no dos gastos com a energia elétrica, de 50%.
Um caminho pode ser otimizar as horas de uso do hidrolisador. Devido ao fato de a energia mais barata estar disponível apenas por algumas horas do dia, ocorre normalmente uma baixa utilização do equipamento, elevando-se os custos de produção do hidrogênio. Se o eletrolisador funcionar por mais tempo, mesmo que ocorra um aumento no gasto com a eletricidade, pode resultar em um declínio no custo de produção a um nível ideal em torno de 3.000 a 6.000 horas equivalentes de carga total para uma unidade de hidrogênio. Ainda assim, mesmo que se atinja os US$ 2, em média, por quilo na produção mundial, os custos agregados para armazenamento e transporte do hidrogênio resultariam em uma conta de cerca de US$ 3,50 por quilo.
Outros desafios para o desenvolvimento do hidrogênio verde no país, assim como no restante do planeta, são a falta de infraestrutura dedicada, as perdas de energia e a ausência de uma estrutura de mercado. Atualmente, o hidrogênio tem sido produzido próximo aos pontos de consumo, uma vez que a rede de transporte ainda é bastante acanhada. Existem no planeta cerca de 5.000 quilômetros de dutos para o hidrogênio, uma rede muito inferior aos 3 milhões de quilômetros de dutos utilizados para transportar o gás natural.
Ocorrem também perdas significativas de energia ao longo da cadeia de valor do hidrogênio verde. Na eletrólise, as perdas oscilam entre 30% e 35%, e, na conversão de hidrogênio verde em amônia, entre 13 e 25%. São necessários ainda cerca de 10% a 12% de energia extra para transportar o hidrogênio.
Para que esse mercado tão importante e tão promissor se estabeleça, é essencial o investimento em estrutura, pesquisas e estudos para otimizar e deixar mais competitivo, bem como o levantamento mais aprofundado dos potenciais consumidores e dos caminhos para o energético chegar até eles. Outro desafio é contabilizar nas estatísticas oficiais o uso total final de energia, de uma forma que a precificação seja realista. São ainda muitos passos para que os investimentos se concretizem e que precisam ser considerados o quanto antes, para que o Brasil consiga estar entre um dos protagonistas dessa indústria.
Jovanio Santos é head de Estratégia e Novos Negócios na Thymos Energia. É Senior Member do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE) e integra o CIGRÉ. Mestre em Mercados de Energia e Assuntos Regulatórios pela Poli-USP, possui LLM em Direito de Energia pelo CEDIN, MBAs em Gerenciamento de Projetos e Setor Elétrico Brasileiro pela FGV. É pós-graduado em Eficiência Energética pela ULBRA e bacharel em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Rondônia.
