Quando pensamos em sustentabilidade, dois principais pontos nos vêm à mente: aquecimento global e dependência de energia proveniente de combustíveis fósseis. Estes dois pontos estão intrinsicamente conectados, já que o segundo ponto produz uma quantidade enorme de CO2, gás este que contribui para o primeiro. Inúmeros esforços vêm sendo realizados para combater estas questões, como o desenvolvimento de energias elétricas renováveis (eólicas e solares) e biocombustíveis (biodiesel e biobutanol). Outra fonte de energia é o hidrogênio que, nesse aspecto, possui o enorme potencial para reverter essa situação.
Se formos falar apenas da demanda global de hidrogênio para suprir a indústria química, em 2018, segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), o número total foi de 115 Mt (milhões de toneladas). Deste número, 73 Mt foi de hidrogênio puro, que é utilizado prioritariamente para a produção de amônia (96%). O restante é composto principalmente de hidrogênio sendo gerado como subprodutos de outros processos e que são vendidos em misturas gasosas, principalmente para o refino na indústria petroquímica e produção de metanol. Muito embora a utilização de hidrogênio como fonte de energia ainda seja bem pequena (< 0,01 Mt utilizada em transportes, por exemplo), a molécula vem se apresentando como o principal vetor da descarbonização da matriz energética.
Células de geração de energia a partir de hidrogênio já são uma realidade e extensas pesquisas vem sendo realizadas para torná-las cada vez mais viáveis. Em 2012, um grupo de pesquisadores da COPPE-UFRJ lançaram um protótipo de ônibus híbrido, rodando a partir de bateria elétrica e hidrogênio produzido a bordo na Rio+20. Em 2017, este protótipo chegou em sua terceira versão e cada vez mais próximo do mercado. A pauta é tão relevante que o poder público vem criando iniciativas como o governo de SP que, em abril de 2023, firmou um acordo com a GWM Brasil para projetos de veículos a hidrogênio, potencializando ainda mais a necessidade de investimentos em tecnologias de produção sustentável do combustível.
Todo este panorama é muito bom se pensarmos na diminuição da dependência de combustíveis fósseis. A realidade, no entanto, não é tão favorável assim. Por mais que o aumento da demanda de hidrogênio como gerador de energia seja clara, quando vemos as ações tomadas, a maior parte do gás gerado é cinza, ou seja, a produção do H2 é feita a partir de gás natural e com emissão de CO2, como mostra a Figura 1. Não adianta pensarmos em uma transição energética se a cadeia de produção ainda emitir muito gás causador do efeito estufa, acabando com a sustentabilidade do esforço. O desafio tecnológico, agora, deve ser a viabilização econômica de tecnologias de hidrogênio verde, que é o composto produzido a partir da eletrólise da água a partir de energia elétrica proveniente de fontes renováveis e sem emissão de carbono, como energia solar e eólica.
O grande problema desta tecnologia são os custos de produção. Hoje, o custo produtivo do hidrogênio verde gira em torno de US$ 3,0 a 8,0/kg H2, valor que é alto para o padrão do setor. O principal fator que eleva estes custos de produção é a energia elétrica, necessária para realizar a eletrólise. Isso significa que desenvolvimentos tecnológicos devem ser intensos no sentido de diminuir este custo, seja melhorando a eficiência de geradores eólicos e solares, seja buscando fomentos e incentivos que permitam a diminuição destes custos.
Os desafios são enormes, mas o futuro é promissor. Não há dúvidas que a energia sustentável passa pelo hidrogênio verde. Tudo isso, entretanto, vai além dos esforços técnicos. Precisamos ter, também, esforços políticos e financeiros para viabilizar o hidrogênio verde e transformar a matriz energética brasileira e global.
