Artigo | Rotas do Hidrogênio: O Futuro Sustentável da Energia

São evidentes os impactos dos Gases de Efeito Estufa (GEE) e toda a influência na crise climática. Os recentes eventos climáticos extremos têm sua principal causa na ação humana. O desenfreado desenvolvimento econômico e exploração de recursos naturais incompatíveis com a capacidade natural de recuperação dos ecossistemas são algumas das ações humanas que contribuem para o efeito estufa e para a crise climática.

É senso comum a necessidade de se promover uma mudança na matriz energética mundial e principalmente no tocante à redução da participação dos combustíveis fósseis.

Um dos gases mais liberados na queima de carvão e petróleo é o gás carbônico (CO2), ou dióxido de carbono, amplamente conhecido como um dos Gases do Efeito Estufa (GEE). O acúmulo dessa substância gera danos à atmosfera, como os buracos na camada de ozônio, deixando o planeta desprotegido e mais vulnerável à incidência solar e ao aquecimento progressivo da temperatura.

Uma das estratégias mais eficazes para a descarbonização é otimizar o consumo de energia, sem desperdícios e realizando uma transição energética, substituindo o uso de energia gerada em processos tradicionais — que emitem muito CO2 —, por fontes renováveis, como a energia solar.

Existem diversas fontes de energia renováveis que podem substituir o uso dos combustíveis fósseis. É possível gerar energia a partir do sol, dos ventos (eólica), das águas dos rios (hídrica), do calor no interior da Terra (geotérmica), das marés e ondas (oceânica) e até mesmo de matérias orgânicas (biomassa).

No Brasil, a energia hídrica é responsável pela maior parte da eletricidade produzida. Mas, ainda que seja uma fonte renovável, a implantação e operação das hidrelétricas causa vários impactos socioambientais significativos, como mudanças climáticas e na fauna e flora da região de instalação, além de realocação das comunidades que ali vivem, dentre outros.

Já as fontes energéticas eólica e solar estão em expansão no país e são fontes renováveis mais sustentáveis. No entanto, a energia solar é mais abrangente, já que o sol é abundante e mais bem distribuído em nosso território.

Além disso, o sol também é um recurso bastante valorizado no Mercado Livre de Energia, no qual os consumidores têm mais autonomia e liberdade para negociar melhores condições pelos serviços de energia, garantindo maior economia e sustentabilidade.

A transição energética engloba não só a geração e consumo de energia de baixo carbono, como também a forma como otimizamos a utilização de bens e serviços. O significado de transição energética passa também por mudanças na estrutura social, econômica, política e cultural, e pressupõe o reconhecimento de que é insustentável, sob todos os aspectos, inclusive econômico, continuar consumindo recursos naturais na velocidade atual.

Há, por exemplo, uma grande oportunidade na área de eficiência energética, termo que remete à capacidade de conseguir o melhor rendimento, com menor uso de recursos e sem abdicar da qualidade. Empresas e governos devem buscar equipamentos mais eficientes, por exemplo, além de racionalizar o uso do solo e da água, acelerar a economia circular, otimizar a geração das usinas hidrelétricas, os sistemas de transmissão, etc.

Visando conter o aquecimento global e, dessa forma, viabilizar um futuro sustentável para o planeta, é necessário diminuir as emissões de gases de efeito estufa, particularmente o CO2, de forma expressiva. Para tanto, faz-se necessário substituir os combustíveis fósseis por fontes renováveis de energia. Um dos caminhos para viabilizar essa transição energética, com o intuito de alcançar uma economia de baixo carbono é através do uso do hidrogênio (H2) em processos industriais e como combustível alternativo aos derivados de fontes fósseis.

O hidrogênio é o quarto elemento químico que existe em maior abundância no planeta e o mais abundante do universo. Todavia, não se encontra o hidrogênio em sua forma pura no planeta e para isso, precisa ser extraído por meio de algum processo. O hidrogênio pode ser produzido por diferentes rotas, através de combustíveis fósseis (carvão e gás natural) sem ou com captura de carbono, e pelo processo de eletrólise (integrado a energias renováveis como solar e/ou eólica), sendo classificado como hidrogênio cinza, azul e verde, respectivamente.

O hidrogênio produz apenas água quando queimado, o que o torna muito atraente como potencial fonte de energia limpa para indústrias, que necessitam de tanta energia que é quase impossível atendê-la através de energias renováveis, como a solar e a eólica.

Mas embora o hidrogênio seja o elemento mais abundante no Universo, geralmente existe combinado com outras moléculas. Atualmente, o hidrogênio comercial é produzido num processo que consome muita energia, quase inteiramente alimentado por combustíveis fósseis.

Atualmente se fala na aquarela do hidrogênio, com o intuito de abreviar diferentes tipos de hidrogênio:

Hidrogênio preto: produzido por gaseificação do carvão mineral (antracito), sem Captura, Armazenamento e Utilização do Carbono (CCUS).
Hidrogênio cinza: produzido por reforma a vapor do gás natural, sem CCUS.
Hidrogênio marrom: produzido por gaseificação do carvão mineral (hulha), sem CCUS.
Hidrogênio branco: produzido por extração de hidrogênio natural ou geológico.
Hidrogênio musgo: produzido por reforma catalíticas, gaseificação de plásticos residuais ou biodigestão anaeróbica de biomassa, com ou sem CCUS.
Hidrogênio turquesa: produzido por pirólise do metano, sem gerar CO2.
Hidrogênio rosa: produzido com fonte de energia nuclear.
Hidrogênio azul: produzido por reforma a vapor do gás natural (eventualmente, também de outros combustíveis fósseis), com CCUS.
Hidrogênio verde: produzido via eletrólise da água com energia de fontes renováveis (principalmente eólica e solar).

Todavia, o mais promissor sob a ótica climática é o hidrogênio verde.

O hidrogênio verde é produzido a partir de fontes renováveis, como solar e eólica, através da eletrólise da água. Esse processo gera hidrogênio sem a emissão de carbono, tornando-se uma alternativa atrativa em comparação com o hidrogênio cinza, produzido a partir de gás natural, que emite CO2 durante a produção.

A aplicação do hidrogênio verde é vasta, abrangendo setores como transporte, indústria, e armazenamento de energia. Sua versatilidade o posiciona como uma peça-chave na transição para uma economia de baixo carbono:

Transporte: O hidrogênio verde pode ser utilizado como combustível para veículos, sendo uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. Células de combustível movidas a hidrogênio oferecem uma fonte de energia limpa para automóveis, ônibus e caminhões, que é também pauta do legislativo com o “Combustível do Futuro”.
Geração de Energia: O hidrogênio verde pode ser utilizado para gerar eletricidade em células de combustível, contribuindo para a estabilidade e confiabilidade do sistema energético. Essa aplicação é particularmente relevante em regiões que buscam integrar fontes intermitentes de energia renovável.
Indústria: Setores industriais, como o químico e o siderúrgico, podem utilizar o hidrogênio verde como matéria-prima ou agente redutor, substituindo os hidrocarbonetos convencionais e reduzindo as emissões de carbono.

No Brasil, o avanço do hidrogênio verde é apoiado por diversas proposições legislativas que buscam criar um ambiente propício para a produção, utilização e pesquisa dessa fonte energética inovadora.

PL 725/2022 – Disciplina a inserção do hidrogênio como fonte de energia no Brasil, e estabelece parâmetros de incentivo ao uso do hidrogênio sustentável. De autoria do Senador Jean Paul Prates, fora de exercício, o projeto foi designado ao Senador Veneziano Vital do Rêgo, presidente da Frente de Energia, para emitir relatório, na Comissão de Meio Ambiente (CMA) do Senado Federal, que apresentou parecer favorável e, após, deverá seguir para a Comissão de Serviços de Infraestrutura (CI), em decisão terminativa.

A inserção do hidrogênio no setor energético nacional representa importante alteração em favor do desenvolvimento energético nacional, seja promovendo fontes de geração elétrica limpas e renováveis, como as eólicas e solar fotovoltaica, ou também contribuindo para a redução de emissões de gases de efeito estufa por parte de indústrias relacionadas aos setores de biocombustíveis e de hidrocarbonetos fósseis, implica grande incentivo em prol de uma transição energética sustentável.

PL 1878/2022 – Cria a Política que regula a produção e usos para fins energéticos do Hidrogênio Verde. De iniciativa da Comissão de Meio Ambiente. Este projeto de lei tem por objetivo criar a Política Nacional do Hidrogênio Verde (H2V), com diretrizes claras sobre a produção, utilização, transporte, armazenamento e comércio deste recurso.

As principais aplicações previstas neste projeto são: i. na geração de energia elétrica despachável, utilizada para armazenar e transferir energia, em substituição às fontes fósseis em geradores termoelétricos; ii. no setor de transporte, a partir de células de hidrogênio e biocombustíveis, em substituição aos combustíveis fósseis de uso final; e iii. no setor industrial, em substituição aos combustíveis fósseis utilizados em caldeiras e processos similares que geram elevada emissão de dióxido de carbono na atmosfera.

Em 2022, a economia começou a favorecer o hidrogênio de baixa emissão a partir da eletrólise com renováveis, devido aos altos preços do gás natural e políticas climáticas. No Brasil, o hidrogênio é pauta do novo governo Lula, como uma aposta de elemento indutor do crescimento econômico brasileiro baseado em uma agenda de investimentos verdes e reindustrialização. Todavia, é necessária uma estratégia clara e um marco regulatório que tragam segurança aos investimentos.

O Hidrogênio verde tem sido, em meio a esse cenário, a solução para a descarbonização de uma série de atividades econômicas, especialmente aquelas ainda dependentes de carvão, petróleo e gás.

É imprescindível criar as condições para o desenvolvimento de todas as rotas de hidrogênio, tendo em mente as variadas vocações nacionais na produção de insumos. Em um país de dimensões continentais e caracterizado pela multiplicidade de oferta de energéticos, entendemos necessário viabilizar e estimular as diversas rotas de produção. Nesse contexto, a baixa emissão de carbono, não a cor atribuída à rota produtiva, deve ser o norte a orientar as políticas de incentivo a serem formuladas pelo poder público.

Nesse sentido, é imperativo se continue caminhando para um mapeamento de leis e regulações para colocar os subsídios nos lugares certos, como por exemplo, o projeto do Jean Paul, o PL 725, já prevendo percentuais mínimos de cinco a dez por cento, em 2032 e 2050, na matriz energética nacional. É muito relevante que se tenha muitas fontes renováveis como o diesel verde, e utilizar o programa para fomentar a infraestrutura de distribuição, armazenamento e carregamento.

Dessarte, evidente que hidrogênio verde representa uma oportunidade significativa para o Brasil avançar em direção a uma economia mais sustentável e alinhada com as metas climáticas globais. A cooperação entre setores público e privado, investimentos em inovação e o desenvolvimento de políticas adequadas serão cruciais para aproveitar plenamente o potencial dessa promissora fonte de energia limpa.

Isabela Mendes, advogada, graduada pelo UniCEUB, especializada em assessoria governamental e legislativa, com atuação na área recursal e contenciosa. Atuou em escritórios com prática especializada em Tribunais Superiores em Brasília/DF e no Tribunal de Contas da União. Possui experiência em consultoria jurídicas e empresariais, além de direito administrativo e regulatório.

Referências: