O Brasil na Corrida Global do Hidrogênio Verde

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Entre as energias renováveis, o hidrogênio verde, frequentemente referido como “o combustível do futuro”, tem ganhado relevância mundial nos últimos anos. Esse fenômeno tem sido impulsionado pelo crescente reconhecimento de impactos ambientais potencializados pela utilização de combustíveis fósseis, além de crises econômicas recorrentes relacionadas aos combustíveis não renováveis como o petróleo e o gás natural. Recentemente, isso se fez verdade especialmente na Europa, que em 2022 vivenciou o segundo ano mais quente de sua história, e enfrentou uma crise energética relacionada à oferta limitada/escassa do gás natural russo, devido ao ressurgimento do conflito Russo-Ucraniano, ao final de 2021.

Apesar do cenário ser de crise, diversas portas se abriram em meio a ele. Entre elas, a oportunidade de investimento em energia renovável e, principalmente, no hidrogênio verde – e o Brasil pode exercer um papel de liderança neste contexto.

No segundo semestre de 2023, a Unigel, empresa química/petroquímica brasileira e grande produtora nacional de fertilizantes nitrogenados, anunciou a construção da primeira fábrica de hidrogênio verde do Brasil. Com investimentos divididos em três fases (Tabela 1) e um investimento inicial de cerca de 120 milhões de dólares, a planta será localizada no Polo Petroquímico de Camaçari (BA), e deve entrar em operação até o final de 2023, com uma capacidade inicial estimada de 10 mil toneladas anuais de hidrogênio verde, convertidas em 60 mil toneladas anuais de amônia verde. Além desse projeto, em 2021, a Unigel firmou um contrato de longo prazo com a Casa dos Ventos – investidora em energia renovável – para fornecer energia por 20 anos, a partir de 2024, por meio da instalação de novas turbinas eólicas no Complexo Eólico Babilônia do Sul (BA).

Ao final de 2020, a Casa dos Ventos já havia comprado 80 turbinas eólicas da fabricante dinamarquesa Vestas, destinadas ao Projeto Babilônia. Agora, no início de 2023, as empresas firmaram um novo contrato relacionado à aquisição e manutenção de equipamentos, envolvendo o Complexo Eólico Babilônia Centro (BA), que receberá mais 123 turbinas, e o Complexo Eólico Serra do Tigre (RS), com 168 turbinas – um investimento total próximo de 9 bilhões de reais e que constitui um dos maiores acordos comerciais onshore da Vestas.

Tabela 1. Fases da fábrica de hidrogênio verde da Unigel em Camaçari, Bahia (BA).

E não são apenas essas empresas que têm movimentado o cenário nacional de energia renovável: em setembro de 2022, duas gigantes do setor de energia nacional e internacional, a Raízen e a Shell Brasil, assinaram um acordo conjunto com a Hytron (NEA Group), a Universidade de São Paulo (USP) e o Centro de Tecnologia da Indústria Química e Têxtil do SENAI (SENAI CETIQT), para a produção de hidrogênio renovável a partir do etanol. A parceria focaliza a validação da tecnologia por meio da construção de duas plantas dimensionadas para produzir 5kg/h de hidrogênio, seguida de uma planta 10 vezes maior, com capacidade de 44,5 kg/h. Além disso, o acordo inclui a implantação de uma estação de abastecimento na Cidade Universitária da USP (Butantã, São Paulo, SP), com alguns ônibus que circulam no campus substituindo o diesel e os motores ICE (Internal Combustion Engine, motores de combustão interna) por hidrogênio renovável e células a combustível (Fuel Cells), respectivamente.

Imagem 1. Plano de produção, fornecimento e utilização do hidrogênio verde

Imagem retirada do site da Raízen.

O projeto tem início previsto para este ano, 2023, com a tecnologia desenvolvida pela Hytron (NEA Group) e o combustível produzido e fornecido pela Raízen, com suporte do Instituto SENAI de Inovação de Biossintéticos e Fibras do SENAI CETIQT e financiamento da Shell Brasil.

Produção e Aplicação

O hidrogênio é produzido a partir da eletrólise da água, ou seja, da quebra da molécula de água, H2O, em duas moléculas: oxigênio (O2) e hidrogênio (H2). Esse processo consome uma grande quantidade de energia elétrica. O hidrogênio é considerado verde quando sua produção é realizada sem a emissão de carbono, ou seja, utilizando-se energia de fontes limpas e renováveis, como é o caso da energia hidrelétrica, solar e eólica. Além disso, como mencionado anteriormente, o hidrogênio verde também pode ser produzido a partir do etanol, processo que envolve, resumidamente, a extração do hidrogênio (H2) da molécula de etanol (C2H5OH).

Apesar de ser considerado o elemento mais simples da tabela periódica, a adoção do hidrogênio (verde) como fonte de energia em motores evitaria a emissão anual de 830 milhões de toneladas de gás carbônico (CO2), de acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE). Isso porque o hidrogênio verde como combustível funciona de maneira inversa a como é produzido: dentro de um compartimento denominado de célula (célula de combustível ou fuel cell), o hidrogênio (H2) reage com o oxigênio (O2), liberando uma grande quantidade de energia, que é utilizada para movimentar o carro. Essa reação tem como produto único a água, H2O, sendo então um processo livre de emissão de carbono e, portanto, de CO2.

Oportunidades e Desafios

No Brasil, o potencial reside principalmente na energia eólica: o país possui a energia eólica mais barata devido à consistência de ventos fortes nos locais de produção, como é o caso da Serra da Babilônia, na Bahia (BA). Além disso, o litoral nordestino é uma localização estratégica para a exportação para a Europa, que é um grande mercado potencial: desde a crise do gás natural devido ao conflito Ucrânia-Rússsia, a União Europeia tem se movimentado a fim de livrar-se da dependência do gás russo. Esse desejo culminou, em março de 2022, na publicação do plano REPowerEU, com o objetivo de não só conquistar a independência energética, como também acelerar a transição para energias livres de carbono. Nesse sentido, a Europa almeja aumentar a oferta de hidrogênio verde em mais de 15 milhões de toneladas, sendo 5 milhões de toneladas produzidas na União Europeia e, a parte que toca o Brasil, 10 milhões de toneladas importadas.

Ainda, os custos do transporte e da importação para a Europa são menores que a produção subsidiada na própria Europa, e o Brasil já é reconhecido no contexto mundial quando se trata de energia renovável, uma vez que sua matriz energética é majoritariamente renovável, o que o favorece como candidato para exportar esse tipo de energia. Além disso, o próprio hidrogênio verde favorece seu comércio em longas distâncias e em larga escala, uma vez que pode ser refrigerado, armazenado e enviado para clientes.

Apesar disso tudo, agarrar-se a esse potencial depende de diversos fatores. Entre eles, estão os incentivos governamentais: por mais que projetos como o da planta de hidrogênio verde da Unigel tenham recebido incentivos e isenções estaduais, até hoje não houve nenhum tipo de incentivo nacional consolidado à produção e à adoção do hidrogênio verde. Sem esse tipo de iniciativa, o país pode facilmente ceder seu lugar a outros países que, apesar de não possuírem o mesmo potencial, detém incentivos governamentais. É o caso do Chile que, possuindo a segunda energia eólica mais barata da América Latina, apresentou, em novembro de 2020, sua Estratégia Nacional de Hidrogênio Verde; ou dos Estados Unidos, cuja produção de hidrogênio verde é altamente subsidiada peloInflation Reduction Act (IRA, Ato de Redução da Inflação) de 2022.

Isso, somado ao fato de que os fornecedores do equipamento essencial para o processo de eletrólise, o eletrolisador, estão lotados de pedidos – e a maioria destinada aos Estados Unidos – pode levar o Brasil a perder sua posição favorável na corrida do hidrogênio verde. Reverter essa situação, porém, não depende somente das empresas que já deram o primeiro passo em direção à essa inovadora tecnologia, mas também daqueles dispostos a serem pioneiros em meio a um contexto novo e promissor.