Universidades brasileiras investem em projetos de hidrogênio verde para baratear produção no país

Expectativa é de que novas tecnologias, associadas à matriz energética limpa, permitam que o Brasil produza o insumo com custo menor que a média internacional até 2030

A academia se movimenta para ajudar o Brasil a avançar na agenda de descarbonização. Centros de pesquisa públicos e privados realizam estudos para o desenvolvimento de tecnologias que permitam aperfeiçoar e otimizar o processo produtivo do hidrogênio verde (H2V). O objetivo é reduzir os custos de produção para que o insumo seja competitivo a ponto de substituir o hidrogênio cinza, muito demandado no mercado, mas obtido a partir de combustível fóssil.

A expectativa é de que as novas tecnologias associadas à matriz energética essencialmente limpa — uma vantagem brasileira em relação aos demais países — possibilitem ao Brasil produzir o insumo com custo menor que a média internacional em 2030. A energia oriunda de fontes eólica, solar e hidráulica é utilizada na eletrólise — processo químico que consiste na separação das moléculas de hidrogênio e de oxigênio —, que resulta no H2V.

Em 2023, a Universidade Federal de Itajubá (Unifei) inaugurou o Centro de Hidrogênio Verde (CH2V) para realizar estudos sobre a eficiência da eletrólise da água. Uma planta de produção com um eletrolisador de 300 quilowatts (KW) de potência — capaz de transformar energia elétrica gerada com fontes renováveis em 60 m3 de hidrogênio e 120 m3 de oxigênio por hora — e um sistema de armazenamento de alta pressão serão ativados.

— Estamos na fase de comissionamento e a expectativa é de realizar a primeira operação assistida de eletrólise a partir de outubro — diz Jamil Haddad, coordenador do CH2V.

Foco na mobilidade
A identificação de áreas com maior potencial de aplicação do H2V será outra abordagem das pesquisas realizadas no CH2V. Uma delas é a de mobilidade, para abastecimento de veículos. As instalações comportam um banco de ensaio para testes de motores alimentados por hidrogênio.

O objetivo é “avaliar a operacionalidade, desempenho, emissões e economicidade do emprego deste combustível em motores alternativos”.

O projeto da Unifei tem o apoio do programa H2Brasil, uma cooperação entre o Brasil e a Alemanha para a expansão do H2V no país. De acordo com Haddad, em torno de 40 alunos e professores de graduação e pós-graduação da universidade estão envolvidos com pesquisas relacionadas ao H2V. O objetivo é também promover a geração de conhecimento, troca de experiências, treinamento e qualificação profissional na área.

Centro de pesquisa privado que está ativo desde 2015, o Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (Iati), localizado no Recife (PE), tem no seu portfólio seis projetos relacionados à aplicação do hidrogênio de baixo carbono — que estão inseridos no Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI), regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Juntos, eles movimentam aproximadamente R$ 80 milhões em investimentos.

Um dos projetos consistiu no uso de H2V na combustão da caldeira de geração de vapor de uma usina termelétrica localizada no Porto de Pecém (CE). Para tanto, foi desenvolvido um dispositivo de eletrólise da água e uma planta de energia solar foi instalada na usina para fornecer a energia para o eletrolisador.

— Fizemos uma prova de conceito no laboratório e em breve o dispositivo será aplicado em escala real — diz Robson Carmelo, coordenador do Laboratório de Hidrogênio e Eficiência Energética do Iati.

Inaugurada em janeiro do ano passado, a planta de energia solar tem capacidade instalada de 3 megawatts (MW) de potência e de 1,25 MW de eletrólise. Segundo Carmelo, a ideia não é substituir, mas reduzir o consumo de diesel e melhorar o processo de combustão. Isso é possível porque o H2V tem poder calorífico superior e contribui para reduzir as emissões de carbono.

Destaque global
Com a aprovação do marco regulatório do H2V, será possível destravar projeto no setor que poderá colocar o Brasil em uma posição de destaque no cenário global de descarbonização. Estudo da Confederação Nacional da Indústria (CNI) mapeou mais de 60 projetos de H2V que somam investimentos de R$ 188,7 bilhões nos próximos anos.

Além de descarbonizar a indústria doméstica, o Brasil pode suprir a demanda internacional. Para Fernanda Delgado, diretora executiva da Associação Brasileira da Indústria do Hidrogênio Verde (ABIH), as exportações seriam uma prioridade num primeiro momento porque o mercado externo está maduro para o consumo do H2V e tem metas de redução de emissões a cumprir. Citando estudos da consultoria LC, ela diz que o impacto no Produto Interno Bruto (PIB) pode ser de R$ 7 trilhões até 2050 em um cenário de participação brasileira de 4% da produção global estimada de H2V.