A Cooperação Brasil-Alemanha para o Desenvolvimento Sustentável, por meio da GIZ (sigla em alemão para Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit), inaugurará, na nesta sexta-feira, dia 11 de agosto, uma planta piloto de produção e aplicabilidade de hidrogênio verde na Coppe/UFRJ. A inauguração será realizada, às 9h30, no auditório da instituição, na Rua Moniz Aragão, 360, bloco 1, Centro de Tecnologia 2, Cidade Universitária.

Após a cerimônia no auditório, haverá apresentação da planta piloto que, instalada próxima à entrada no prédio anexo do Centro de Tecnologia, utiliza energia obtida por meio de placas fotovoltaicas para fazer a eletrólise da água e, assim, produzir o hidrogênio verde. Tal fonte sustentável terá sua aplicabilidade demonstrada em duas bicicletas elétricas, à base de bateria de H2 verde, que estarão disponíveis no local para “pedaladas” dos interessados.

A mesa de cerimônia da inauguração será composta pela coordenadora-geral de Energias e Tecnologias de Baixo Carbono e Inovação do Ministério de Minas e Energia (MME), Patrícia Naccache; pelo cônsul-geral adjunto da Alemanha no Rio de Janeiro, Joachim Schemel; pelo diretor do Projeto H2Brasil, Markus Francke; pela diretora da Coppe, professora Suzana Kahn: e pela professora Andrea Santos, coordenadora do projeto e do Laboratório de Transporte Sustentável (LabTS), ligado ao Programa de Engenharia de Transportes, do qual também é coordenadora.

Por meio da parceria, a Coppe irá ampliar as pesquisas na área de energias renováveis e da mobilidade urbana sustentável, a partir da produção do hidrogênio verde e de testes do uso em diversos processos industriais, em bicicletas movidas a H2, e em pilhas à combustível de óxido sólido. Entre os estudos da Coppe a serem ampliados estão os de catalisadores para a produção de biocombustíveis e combustíveis sustentáveis de aviação (SAF na sigla em inglês Sustainable Aviation Fuels), empregando H2 verde como matéria-prima renovável e CO2 capturado.

Este projeto, em parceria da Coppe com a Cooperação Brasil-Alemanha para o Desenvolvimento Sustentável, irá fomentar inovações tecnológicas e direcionar o conhecimento científico para a ampliação do uso do hidrogênio verde e de seus derivados em cadeias produtivas, bem como para a redução da dependência dos combustíveis fósseis e a descarbonização da economia brasileira.

Implementação envolve quatro laboratórios da Coppe

Para sua implementação, foram reunidas equipes de quatro laboratórios da Coppe: do Laboratório de Transporte Sustentável (LabTS) que, ligado ao Programa de Engenharia de Transportes, é coordenado pela professora Andrea Santos, a responsável pelo projeto na Coppe; do Laboratório de Eletrônica de Potência e Média Tensão (LEMT), ligado ao Programa de Engenharia Elétrica; do Núcleo de Catálise (Nucat), ligado ao Programa de Engenharia Química; e do Laboratório de Hidrogênio (LabH2), ligado ao Programa de Engenharia Metalúrgica e de Materiais e ao Programa de Engenharia de Transportes.

Da parte da Cooperação Brasil-Alemanha para o Desenvolvimento Sustentável, a parceria acontece por meio do projeto H2Brasil, que tem por objetivo apoiar a expansão do mercado de hidrogênio verde no país e é implementado pela GIZ.

“Para nós da GIZ, que atuamos há mais de 60 anos com o Brasil para ampliar a utilização de energias renováveis e para promover a transformação urbana justa e socioambiental no país, é muito gratificante estar aqui inaugurando uma planta de produção de H2 que além de energias renováveis e hidrogênio, vai produzir ciência, tecnologia, inovação e educação para centenas de estudantes que vão passar por aqui ao longo dos anos”, diz o diretor do projeto H2Brasil, implementado pela GIZ, Markus Francke. A participação de instituições acadêmicas, como a UFRJ, nos esforços que o Brasil vem empreendendo para garantir uma geração de energia limpa é fundamental para posicionar o país na direção da descarbonização. Ampliar o uso de hidrogênio verde é parte fundamental da nossa atuação”, conclui o diretor do projeto H2Brasil. 

Entre os resultados já obtidos com o projeto estão a melhoria da infraestrutura da universidade, por meio da construção da Planta Piloto de Produção de H2 verde; o aprimoramento do laboratório de Transporte Sustentável (LabTS); e a compra de equipamentos que vão permitir a produção de H2V a partir da energia solar, e os estudos práticos sobre a viabilidade desta produção para gerar energia e atender as demandas do laboratório. O projeto pretende, ainda, identificar e analisar o uso de hidrogênio verde em processos industriais, na geração de energia elétrica e na busca por alternativas sustentáveis. 

Estão previstos também uma série de estudos sobre a transformação do etanol numa variedade de produtos de maior valor econômico e industrial. Outro exemplo concreto da aplicação do H2V em mobilidade será o abastecimento de bicicletas movidas a hidrogênio, com um potencial de revolucionar a micromobilidade e last mile na logística das cidades.

“É uma honra estar liderando o projeto H2 verde, apoiado pela Alemanha, e que contou com a participação de diversos pesquisadores, entre alunos e professores, aqui da Coppe/UFRJ. Trata-se de um projeto em escala piloto, mas que possibilitará avaliar a tecnologia de produção do H2V por eletrólise, compressão e armazenamento, estudar as diferentes aplicações em energia e sistemas de transportes, além de propor soluções para os atuais desafios que o mundo enfrenta. Trata-se de um exemplo do papel da academia, que é realizar pesquisas, contribuir com a inovação tecnológica e na formação profissional. Devido à emergência climática, uma transição energética baseada em fontes renováveis de energia e tecnologias eficientes é o único caminho para tentarmos limitar o aquecimento global em 1,5°C até 2050”, diz a professora Andréa Santos, coordenadora do projeto.

O hidrogênio verde

O hidrogênio verde é produzido de fontes de energia renováveis e obtido a partir da eletrólise da água. Nesse processo, um dispositivo denominado eletrolisador usa uma corrente elétrica que passa pela água e permite a separação da água em oxigênio e hidrogênio, sem qualquer emissão de gases poluentes. A geração solar fotovoltaica foi apontada em recente estudo divulgado pela Bloomberg New Energy Finance como a capaz de oferecer o hidrogênio verde de mais baixo custo. Na geração solar fotovoltaica, a energia do sol é convertida diretamente em energia elétrica e, no Brasil, vem se popularizando e crescendo velozmente desde 2012, seja por meio dos telhados solares ou das usinas de grande porte.

As aplicações do hidrogênio verde vão desde sua utilização em células a combustível para a geração de eletricidade para qualquer aplicação, incluindo os veículos elétricos, até a produção de amônia verde e combustíveis sintéticos para a aviação. A tecnologia do hidrogênio verde promete uma revolução na descarbonização da matriz energética mundial, substituindo combustíveis fósseis e reduzindo assim a poluição ambiental e as mudanças climáticas ocasionadas pela emissão de gases de efeito estufa.

O H2V e a Cooperação Alemã A Cooperação Brasil-Alemanha para o desenvolvimento sustentável trabalha há décadas nas áreas de energia sustentável e eficiência energética. Mais recentemente, vem apoiando o aprimoramento das condições legais, institucionais e tecnológicas para a expansão do mercado de hidrogênio verde (H2V) e de seus derivados no país, incluindo os combustíveis renováveis. Nos próximos anos, com o apoio do Ministério de Minas e Energia (MME) e do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), serão implementadas ações para a construção de laboratórios, desenvolvimento de novas tecnologias, fomento ao desenvolvimento e financiamento de ideias inovadoras e projetos tecnológicos, construção de laboratórios, estudos, educação profissional e capacitação na área do hidrogênio e seus derivados.