Estudo mostra que hidrogênio pode tornar mais eficiente a produção de biocombustíveis

A produção de biocombustíveis pode ser aumentada em mais de 40% sem a necessidade de cultivar um único metro quadrado a mais de terra. Esta é a principal conclusão de um novo estudo internacional que analisou a produção destes combustíveis renováveis, a partir da cana-de-açúcar no Brasil. De acordo com os autores, entre eles o pesquisador da Coppe/UFRJ, Gabriel Malta Castro, o CO₂ que é liberado durante a produção de etanol pode ser convertido em metanol, a partir do uso de hidrogênio produzido no mesmo processo. Trata-se de uma alternativa promissora para momentos como os atuais de escassez de energia.

Ao ser produzido, o etanol gera um grande excedente de CO₂ durante sua fermentação, e ao combinar este CO₂ com hidrogênio obtido a partir da energia solar ou eólica, é possível produzir um outro combustível sintético, o metanol, conforme explicação do professor Luis Ramirez Camargo, da Universidade de Utrecht e principal autor do estudo. De acordo com Ramirez, o metanol é usado hoje em dia, principalmente, na indústria química, mas no futuro poderá ser usado também nos motores dos navios, por exemplo.

Doutorando do Programa de Planejamento Energético (PPE) da Coppe, Gabriel Castro participou do estudo enquanto atuava como pesquisador visitante da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida (Boku), em Viena, como parte de seu doutorado sanduíche. Ele diz que esta produção conjunta de etanol e hidrogênio tem potencial para acabar com uma significativa e muito conhecida desvantagem dos biocombustíveis no Brasil que é referente ao uso da terra. “Por um lado, há uma competição direta com a produção de alimentos e rações por terras cultiváveis usadas de forma tradicional por pequenas propriedades familiares. Por outro lado, a monocultura em larga escala como a dos canaviais traz uma série de perigos ambientais como o desmatamento e a perda de biodiversidade”, explica o aluno da Coppe, que em Boku realizou sua pesquisa no Instituto para o Desenvolvimento Econômico Sustentável, sob orientação do professor Johannes Schmidt, também autor deste estudo.

 “A nossa análise mostra que o uso da bioenergia clássica em combinação com tecnologias modernas de hidrogênio tem um grande potencial para economizar terra. Desta forma, a biodiversidade e o uso tradicional da terra podem ser preservados e a competição com a produção de alimentos, reduzida. No entanto, isso exige políticas que ativamente protejam e promovam usos alternativos da terra. Caso contrário, os combustíveis sintéticos também podem ter consequências negativas”, afirma Johannes.

No entanto, esta tecnologia também tem um preço, de acordo com Gabriel Castro, que em seu doutorado na Coppe é orientado pelo professor Amaro Pereira, do PPE. Para que seja implantada é necessário construir grandes usinas de energia renovável, eletrolisadores e instalações de armazenamento de CO₂ e hidrogênio no Brasil. Evitar 1 tonelada de CO₂ com este método custava cerca de € 200, em junho de 2021, o que representava mais que o dobro do preço de atacado das emissões de CO₂ na Europa. Mas, como explica Gabriel, os aumentos recentes do preço dos combustíveis fósseis fizeram com que o do metanol também subisse significativamente e, nas condições atuais, o preço de atacado europeu das emissões de CO₂ seria suficiente para financiar esta tecnologia proposta. ”Supondo que o custo das células solares e eletrolíticas continue caindo, os custos desta produção combinada de etanol e hidrogênio também poderiam cair 40% ao longo da próxima década”, estima Gabriel que atuou com modelagens para diferentes cenários.

O estudo deu origem ao artigo “Pathway to a land-neutral expansion of Brazilian renewable fuel production” que, assinado por oito autores, foi publicado na Nature Communications recentemente, no mês de junho.