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Na rota do hidrogênio de baixo carbono, o Brasil tem uma série de projetos de inovação para produzir o novo combustível da transição energética aproveitando características locais.

Realizado pela Aliança Brasil-Alemanha pelo hidrogênio verde, o programa iH2 Brasil selecionou oito projetos pilotos desenvolvidos nas universidades brasileiras para serem executados em 2023 com subsídios de até 1,2 milhão de euros.

A Alemanha está colocando recursos em economias emergentes que prometem ser grandes fornecedores de energia limpa para o resto do mundo. E assim se posiciona como consumidora prioritária, enquanto vai definindo os contornos desse mercado.

Por aqui, os selecionados para receber os subsídios tentam dar respostas a diferentes gargalos da produção e do consumo.

O grupo da Universidade Federal do Ceará (UFC), por exemplo, está desenvolvendo um sistema híbrido utilizando células de dessalinização, eletrólise microbiana e reforma a vapor do glicerol.

Traduzindo: o objetivo é desenvolver uma rota que aproveite glicerol (subproduto do biodiesel) e águas residuais para reduzir a disputa por recursos hídricos.

"O hidrogênio verde precisa ser uma solução de segurança energética, mas também de segurança hídrica, já que a eletrólise comum requer uma grande quantidade de água limpa. Como estamos no Ceará, precisamos pensar na escassez que eventualmente o estado vive", explica a professora Fernanda Leite, do laboratório de hidrogênio da UFC.

O estado reúne uma série de acordos e estudos de viabilidade de investimentos de grandes empresas no hub de hidrogênio do Pecém.

Já na Universidade da Bahia (UFBA), os cientistas estão pesquisando novos materiais --- e de baixo custo --- para melhorar a eficiência do uso de biogás na produção de H2.

Os pesquisadores vêem como estratégica a possibilidade de combinar dois gases de efeito estufa (metano e CO2) para geração de hidrogênio verde.

Obtido a partir da biodigestão de resíduos, ele tem sido uma das alternativas recorrentes entre as propostas de inovação. Um dos motivos é que a reforma do gás natural é hoje a principal rota de produção do hidrogênio conhecido como cinza.

Superadas algumas questões técnicas, a reforma do biogás pode produzir hidrogênio de baixo carbono, e ser considerado verde.

"O biogás hoje é utilizado para geração de eletricidade, calor e pode ser feito o upgrade para obter biometano e aproveitar como combustível e injetar na rede de gás. Entretanto, o uso energético mais favorável seria fazer a reforma do biogás", conta a professora Karen Pontes da UFBA.

É uma oportunidade para inserir o agro nesse novo mercado energético e descentralizar a oferta de H2, levando a produção em escala para locais com grande oferta de biomassa.

Outra proposta selecionada pelo iH2 vem da Universidade Federal do Paraná (UFPR), e quer gerar eletricidade descentralizada com célula a combustível. O hidrogênio verde será produzido a partir do biogás rural.

Consumo nacional

A produção brasileira de hidrogênio verde tem potencial de gerar receitas de US$ 15 a 20 bilhões até 2040, de acordo com um estudo da McKinsey.

Quase metade deste valor seria para atender o mercado doméstico, especialmente transporte pesado, produção de aço e outras indústrias intensivas em energia.

No transporte pesado, o H2 desponta como uma solução para descarbonizar sem necessariamente acabar com os motores a combustão.

Dois projetos aprovados no iH2 Brasil miram o segmento.

Um deles, da PUC-Rio, tem parceria com a Mercedes Benz, que vai fornecer o veículo para testar o impacto da substituição gradual de óleo diesel por hidrogênio na eficiência energética e nas emissões de gases de efeito estufa.

"A ideia é avaliar como o hidrogênio potencializa a descarbonização. Ele tem esse papel de melhorar a combustão", observa Florian Pradelle, professor do Instituto de Mobilidade e Renováveis da PUC-Rio.

Os pesquisadores querem determinar quanto de hidrogênio pode ser usado com o diesel sem precisar alterar os motores.

Projetos em escala

No mundo corporativo, a desaceleração no pipeline de projetos de hidrogênio no final de 2022 foi contrabalançada por anúncios recordes de fabricação de eletrolisadores, mostra levantamento da Wood Mackenzie.

Após um recorde de 12 milhões de toneladas/ano (Mtpa) de anúncios no primeiro trimestre, a capacidade total anunciada atingiu 71,4 Mtpa em 2022. Um quarto trimestre lento deixou 2022 a três toneladas de se tornar um ano recorde.

Já a fabricação de eletrolisadores, que há um ano parecia um gargalo, alcançou máxima de 45 GW anunciados.

"Curiosamente, enquanto 95% da capacidade operacional de fabricação está na Europa, China e EUA, 41% dos anúncios estão indo para a África", observa Flor Lucia De la Cruz, analista da WoodMac.

Foi também o ano da amônia verde, que emergiu como o derivado preferido, capturando 27% dos anúncios.