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

A academia está trabalhando para ajudar o Brasil a avançar em sua agenda de descarbonização. Centros de pesquisa públicos e privados realizam estudos para desenvolver tecnologias que permitam melhorar e otimizar o processo de produção de hidrogênio verde (H2V). O objetivo é reduzir os custos de produção para que o insumo seja competitivo o suficiente para substituir o hidrogênio cinza, muito procurado no mercado, mas obtido a partir de combustível fóssil.

A expectativa é que novas tecnologias associadas a uma matriz energética essencialmente limpa — vantagem brasileira em relação a outros países — permitam ao Brasil produzir o insumo a um custo inferior à média internacional em 2030. Energia proveniente de fontes eólica, solar e hidráulica É é utilizado na eletrólise — processo químico que consiste na separação de moléculas de hidrogênio e oxigênio —, que resulta em 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. Serão acionadas uma planta de produção com eletrolisador de 300 quilowatts (KW) — capaz de transformar energia elétrica gerada a partir de fontes renováveis ​​em 60 m3 de hidrogênio e 120 m3 de oxigênio por hora — e um sistema de armazenamento de alta pressão.

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

Foco na mobilidade

A identificação de áreas com maior potencial para aplicação do H2V será outra abordagem à investigação realizada no CH2V. Uma delas é a mobilidade, para abastecimento de veículos. As instalações incluem uma bancada de testes para testar motores movidos a hidrogênio.

O objetivo é “avaliar a operabilidade, desempenho, emissões e economia do uso deste combustível em motores alternativos”.

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

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

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

— Fizemos uma prova de conceito em laboratório e em breve o aparelho será aplicado em escala real — afirma Robson Carmelo, coordenador do Laboratório de Hidrogênio e Eficiência Energética do Iati.

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

Destaque global

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

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