No contexto da busca internacional por alternativas de transição energética, um dos temas mais promissores da atualidade é o hidrogênio verde.
E o Brasil é um dos países com mais condições de liderar a produção dessa alternativa abundante, barata e potencialmente eficiente de energia.
Mas afinal, o que é o hidrogênio verde, e por que o Brasil tem tanto potencial com ele? Para chegarmos lá é preciso, primeiro, entender o que é o hidrogênio.
O hidrogênio (H2) é um gás incolor e inodoro, altamente inflamável e de combustão espontânea ao ar livre, produzindo uma chama também incolor.
O hidrogênio é o mais leve dos elementos químicos e tem a estrutura atômica mais simples possível: um único elétron orbitando um núcleo que consiste em um único próton.
É de longe o elemento mais abundante no Universo, embora não na Terra, onde ocorre principalmente combinado com o oxigênio como água (H2O).
As estrelas, incluindo o Sol, são formadas principalmente por hidrogênio, que pode também assumir os estados líquido e sólido.
O hidrogênio tem também um grande conteúdo energético, liberando na sua queima três vezes mais energia do que a gasolina.
Mas, diferentemente da gasolina, o hidrogênio é um vetor de energia limpa.
Quando reagido com oxigênio em combustão para produzir calor, ou em uma célula a combustível para produzir eletricidade, energia e água são os dois únicos produtos finais.
Já que na Terra o hidrogênio só existe em combinação com outros elementos, principalmente na água, e nos hidrocarbonetos (gás natural, carvão e petróleo), em combinação com o carbono, ele precisa ser separado destes outros elementos para ser usado como combustível.
Este processo é extremamente energointensivo, utilizando grandes quantidades de energia que, dependendo de sua origem, vai dar a "cor" utilizada na nomenclatura adotada para classificar as diferentes maneiras de obter o hidrogênio combustível.
As muitas 'cores' do hidrogênio
As diferentes cores atribuídas à forma como o hidrogênio é produzido começam pelo cinza, quando ele vem de hidrocarbonetos ou a partir da eletrólise da água usando uma fonte de energia elétrica fóssil (termelétricas a carvão ou a gás natural, por exemplo).
A maior produção de hidrogênio cinza está na China, que tem uma matriz energética predominantemente composta por usinas termelétricas a carvão.
O hidrogênio é denominado de azul quando existe a captura e armazenamento do CO2 resultante dos processos de reforma de hidrocarbonetos ou da produção de energia termelétrica para alimentar a eletrólise de água.
Dar ao hidrogênio este tom azul, no entanto, também é um truque que disfarça as emissões de metano (CH4) envolvidas no processo.
E, como o metano é um gás de efeito estufa cerca de 21 vezes mais potente do que o próprio CO2, existem sérias dúvidas sobre o quanto o hidrogênio azul pode contribuir com a sustentabilidade esperada da tecnologia do hidrogênio.
Outras cores para denominar a origem da energia ou do insumo para produzir o hidrogênio incluem o rosa (quando a fonte primária de energia elétrica é nuclear), o turquesa (no qual um processo chamado pirólise do metano é usado para produzir hidrogênio e carbono sólido, que pode ser armazenado ou utilizado em outros processos), o amarelo (quando se usa especificamente a energia solar para alimentar o processo de eletrólise) e, finalmente, o verde (quando se usa qualquer fonte renovável de energia na eletrólise, como solar ou eólica).
Custo alto é obstáculo
As tecnologias que permitem o uso do hidrogênio como combustível ou como vetor energético são conhecidas há muitos anos, mas por razões principalmente de custo, ele ainda não é utilizado em larga escala.
Com a pressão para reduzir a emissão dos gases de efeito estufa que estão resultando em mudanças climáticas que podem levar à destruição de nosso planeta, no entanto, o hidrogênio vem sendo apresentado como uma potencial fonte de energia que pode contribuir de forma decisiva na transição para uma matriz energética sustentável.
Atualmente, porém, 99% do hidrogênio usado como combustível ainda é cinza, produzido a partir de hidrocarbonetos e fontes não renováveis, e menos de 0,1% é produzido por meio da eletrólise da água, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA).
O maior obstáculo para a ampliação do uso do hidrogênio está relacionado com as grandes quantidades de energia e os custos para sua produção que não envolvam a emissão de CO2.
Até agora, gás natural, carvão e derivados de petróleo são as fontes desta energia, de maneira que a produção de hidrogênio cinza continua a poluir o meio ambiente com CO2.
Mais recentemente, contudo, energias renováveis e limpas, como solar e eólica, passaram a ser usadas na produção de hidrogênio por meio da eletrólise da água.
A eletrólise usa uma corrente elétrica para dividir a água em um dispositivo chamado eletrolisador.
O resultado é o chamado hidrogênio verde, 100% sustentável, mas por enquanto ainda muito mais caro de se produzir do que o hidrogênio cinza.
Com a redução acentuada dos custos das tecnologias solar fotovoltaica e eólica, gerar hidrogênio verde e seus derivados — como amônia (NH3), combustíveis sintéticos, fertilizantes verdes, etc. — a partir de fontes renováveis passou a ser um tema de grande interesse não somente técnico e científico, mas também econômico, social e ambiental.
Produção mais barata no Brasil
Atualmente, quando comparado à produção de hidrogênio cinza a partir de gás natural ou carvão, o hidrogênio verde chega a custar mais que o dobro.
A produção de hidrogênio verde no Brasil, a partir de energia solar e eólica, vem sendo avaliada como uma forma mais barata para sua produção.
A expectativa é de que em 2050 o Brasil produza o hidrogênio verde mais barato do mundo, chegando a custar metade do preço pelo qual se produz hoje o hidrogênio cinza. Mas muita pesquisa e desenvolvimento precisa ainda acontecer para chegar lá.
Voltando às "cores" do hidrogênio, pode-se resumir todo o espectro utilizado nesta nomenclatura ao verde e ao cinza.
Só é verde e sustentável o hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água e que utiliza uma fonte renovável para fornecer a energia elétrica para este processo.
Todas as outras tecnologias (e cores) na produção de hidrogênio que envolvem a emissão de gases de efeito estufa devem ser agrupadas na cor cinza.
A produção de amônia verde pode permitir desde a fertilização de áreas pouco produtivas do mundo em desenvolvimento até a propulsão de navios de grande porte que diariamente cruzam os oceanos queimando combustíveis fósseis.
A aviação comercial também pode se beneficiar do desenvolvimento de combustíveis sintéticos e renováveis com base no hidrogênio verde, e os veículos movidos por células de combustível alimentadas por hidrogênio verde complementam a grande lista de aplicações da economia do hidrogênio.
A associação de luz solar e ventos brasileiros com a abundância de água disponível no país pode contribuir de forma expressiva para a competitividade do hidrogênio verde brasileiro.
No Laboratório de Energia Solar Fotovoltaica da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em Florianópolis, estamos produzindo hidrogênio, amônia e fertilizantes verdes a partir da água captada da chuva pelas mesmas placas fotovoltaicas que compõem os telhados e fachadas do prédio, e que geram a energia elétrica necessária para isso a partir do Sol.
The Conversation Brasil, Ricardo Rüther
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X – Coleção Filosofia para crianças Livro 1: O que é filosofia? Livro 2: A filosofia do amor Livro 3: O aviãozinho feliz Livro 4: O trenzinho feliz Livro 5: A lagartinha feliz Livro 6: A borboletinha feliz Livro 7: O encontro com Pitágoras Livro 8: A vida em um pinguinho de água Livro 9: O pequeno ponto azul Livro 10: Gentileza, o mel da vida
XI – Coleção Ciência e espiritualidade para crianças Livro 1: Panda Zen e a menina azeda Livro 2: Panda Zen e o verdadeiro valor Livro 3: Panda Zen e as mudanças Livro 4: Panda Zen e a Maria vai com as outras Livro 5: Panda Zen e a estrelinha cintilante Livro 6: Panda Zen e a verdade absoluta Livro 7: Panda Zen e o teste das 3 peneiras Livro 8: Panda Zen e os ensinamentos da vovó Livro 9: Panda Zen e os cabelos penteados Livro 10: Panda Zen e a magia da vida feliz Livro 11: Panda Zen e as paixões enganosas Livro 12: Panda Zen entre a reflexão e a ação Livro 13: Panda Zen e o mais importante Livro 14: Panda Zen, a gota e o oceano Livro 15: Panda Zen e a indecisão Livro 16: Panda Zen e o vaga-lume Livro 17: Panda Zen e a busca da identidade Livro 18: Panda Zen entre o arbítrio e a omissão Livro 19: Panda Zen e o trabalho Livro 20: Panda Zen e a falsa realidade
XII – Coleção Ensinando as crianças e seus papais a pensar Livro 1: O segredo da felicidade Livro 2: A gentileza pode tudo Livro 3: A mulher bela e rica e sua irmã feia e pobre Livro 4: O pequeno cachorro zen Livro 5: O pequeno gato zen Livro 6: O pequeno panda zen Livro 7: O pequeno sapo zen Livro 8: É melhor pensar antes de falar Livro 9: Os desafios são necessários Livro 10: A paz é a base de tudo
XIII – Amazon collection: the green paradise Book 1 - The amazon rainforest Book 2 - The jaguar (A onça pintada) Book 3 - Macaw (Arara-canindé) Book 4 - Golden Lion Tamarin Book 5 - The button (O boto) Book 6 - Frogs Book 7 - Heron (Garça-real) Book 8 - Swallowtail (Saí-andorinha) Book 9 - Jacaretinga Book 10 - Harpy Book 11 - Tapir (Anta) Book 12 - Snakes Book 13 - Puma Book 14 - Sloth (Bicho Preguiça) Book 15 - Toucan (Tucano-toco) Book 16 - Amazonian Caburé Book 17 - Pisces Book 18 - White-faced spider monkey Book 19 - Irara Book 20 - Red macaw Book 21 - Otter (Ariranha)
XIV – The cutest pets on the planet collection Book 1 - Black Eyes, the panda bear Book 2 - The happy kitten Book 3 - The aquarium fish Book 4 - Doggy, man's best friend Book 5 - The feneco Book 6 - The rabbit Book 7 - The chinchilla Book 8 - The Greenland Seal Book 9 - The dolphin Book 10 - The owl
B - TEORIA TEATRAL, DRAMATURGIA E OUTROS XV – ThM-Theater Movement: Livro 1. O teatro popular de bonecos Mané Beiçudo: 1.385 exercícios e laboratórios de teatro Livro 2. 555 exercícios, jogos e laboratórios para aprimorar a redação da peça teatral: a arte da dramaturgia Livro 3. Amor de elefante Livro 4. Gravata vermelha Livro 5. Santa Dica de Goiás Livro 6. Quando o homem engole a lua Livro 7: Estrela vermelha: à sombra de Maiakovski Livro 8: Tiradentes, o Mazombo – 20 contos dramáticos Livro 9: Teatro total: a metodologia ThM-Theater Movement Livro 10: Respiração, voz e dicção: para professores, atores, cantores, profissionais da fala e para os que aspiram a boa emissão vocal - teoria e mais de 200 exercícios Livro 11: Lampião e Prestes em busca do reino divino - o dia em que o bandido promovido a homem da lei guerreou com o coronel tornado um fora da lei Livro 12: Giordano Bruno: a fogueira que incendeia é a mesma que ilumina Livro 13: Amor e ódio: não esqueçamos de Aylan Kurdi Livro 14: Pitágoras: tortura, magia e matemática na escola de filosofia que mudou o mundo Livro 15: Irena Sendler, minha Irena Livro 16: O juiz, a comédia Livro 17: A comédia do mundo perfeito Livro 18: O dia do abutre Livro 19: A chibata Livro 20: O inspetor geral, de Nikolai Gogol – accountability pública, fiscalização e controle Livro 21: A noite mais escura: o hospício de Barbacena, uma Auschwitz no coração do Brasil
XVI – Shakespeare & accountability Livro 1: Medida por medida, ensaios sobre a corrupção, a administração pública e a distribuição da justiça Livro 2: Macbeth, de Shakespeare: entre a ambição e a cobiça, o sucesso ou o ocaso de profissionais e organizações Livro 3: A liderança e a oratória em Shakespeare Livro 4: Otelo, de Shakespeare: a inveja destroi pessoas, famílias e organizações Livro 5: Macbeth, de Shakespeare: entre a ambição e a cobiça, o sucesso ou o ocaso de profissionais e organizações Livro 6: Ética & Governança à luz de Shakespeare
C - PLANEJAMENTO XVII – Planejamento estratégico e administração Livro 1: Quasar K+ planejamento estratégico Livro2: Ouvidoria pública: instrumento de participação e aprofundamento da democracia Livro 3: Pregão: economia e eficácia na administração pública Livro 4: Comunicação estratégica: da interlocução às palestras exitosas – como falar bem em ambientes controláveis e em situações de extrema pressão Livro 5: As máximas do empreendedor Livro 6: Vivendo e aprendendo a amar segundo Rodoux Faugh
D – OUTROS XVIII – A pena e o amor como espada Livro 1: Os anjos esquecidos por Deus – romance Livro 2: Moving Letters – a arte de escrever bem Livro 3: Sobre flores e amores – poemas Livro 4: 300 maneiras corajosas de dizer bom dia Livro 5: Revolucione amando incondicionalmente Livro 6: Sobre homens e lobos, o conto Livro 7. A coroa de mil espinhos - poemas
Sobre o autor Antônio Carlos dos Santos é escritor e criador das seguintes metodologias: ©Planejamento Estratégico Quasar K+; ©ThM – Theater Movement; e ©Teatro popular de bonecos Mané Beiçudo. Acompanhe o autor no facebook e nos blogs: 1. Cultura e educação: culturaeducacao.blogspot.com/ 2. Teatro popular: teatromanebeicudo.blogspot.com/ 3. Planejamento: https://planejamentoestrategicoquasark.blogspot.com/ 4. Educação infantil: https://letrinhasgigantes.blogspot.com/ |
