A localização geográfica do continente americano favorece a produção, estocagem e exportação de energias renováveis. Com extensos recursos eólicos e solares, além de disponibilidade de água e infraestrutura, a Argentina possui alto potencial energético. Foi o que mostrou Ricardo Ariel Perez, diretor de energias renováveis da holding Hychico, durante a WHEC 2018. Por meio de acordos estratégicos com fornecedores, a Hychico está ganhando experiência para ampliar a produção de tecnologia de eletrólise para obtenção de Hidrogênio em larga escala.

Com operações em um parque eólico da Patagônia, a holding argentina tem armazenado Hidrogênio em reservatórios subterrâneos de gás esgotados, permitindo a geração de eletricidade por motores térmicos e pilhas de combustível. O país latino-americano também está projetando exportação de Hidrogênio para mercados fora do continente, como por exemplo, para o Japão.

Para o avanço da tecnologia do Hidrogênio, no entanto, Ricardo Perez defende uma dramática redução dos custos para viabilização desse gás como combustível, além de participação internacional. “Cada tomador de decisão deve seguir o caminho do interesse global, não individual. Os cuidados com o meio ambiente têm a ver com nosso futuro, só temos esse planeta e já estamos convencidos de que o Hidrogênio é o futuro das energias renováveis. Portanto, sigamos rumo à direção correta”, concluiu.

A disponibilização mundial do Hidrogênio como combustível ainda está a passos lentos. Todavia, já é consensual que esse gás é a chave para qualquer estratégia de sistema de energia renovável. Afirmação ratificada pelo diretor do Institute of Electrochemical Process Engineering da Alemanha, Detlef Stolten. Durante a WHEC 2018, o alemão falou, dia 21, sobre sua pesquisa que está focada em eletroquímica e engenharia de processos para diferentes tipos de células de combustível e eletrolisadores.

Stolten conta que as baterias elétricas ainda têm sido mais utilizadas no sistema de energia renovável, mas as pilhas de combustível são mais mais eficientes na estocagem do Hidrogênio. Para ele, é necessário investir também em uma variedade maior de armazenamento do gás para torná-lo mais viável, como por exemplo, em mobilidade urbana.

As estratégias de sistemas de energia da Alemanha formam um novo tópico de pesquisa abordado por Stolten. Segundo ele, o Instituto se concentra na interconexão dos setores de energia e no papel do armazenamento abrangendo gás e modelagem de redes, energia renovável, incluindo produção de Hidrogênio renovável via eletrólise. Ele destaca que a obtenção do Hidrogênio através da água é a chave do futuro das energias renováveis, uma solução sustentável de produção do gás.

Segundo Stolten, uma das mais promissoras vias tomadas pela Alemanha se baseia no uso de Hidrogênio produzido eletroliticamente como um meio de armazenamento de energia, bem como a substituição de combustível à base de hidrocarbonetos para a maioria dos veículos rodoviários. “Nossos esforços para a transformação do setor energético alemão pode se tornar em breve um sinônimo para os processos correspondentes nos quais a maioria dos outros países desenvolvidos podem buscar inspiração”, concluiu.

Iniciativas e políticas para o transporte do hidrogênio, assim como as abordagens para facilitar a implantação de veículos movidos a pilhas de combustível foram temas da mesa-redonda que reuniu na quinta-feira, dia 21, debatedores especializados do setor em Brasil, EUA, Alemanha, China e Suíça.

O debate ocorreu na Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018) e foi moderado por Tim Karlsson, do IPHE, e Romulo Orrico, da Coppe/UFRJ.  Contou com a participação de Sunita Satyapal, diretora do Setor de Hidrogênio do Departamento de Energia dos EUA; Chang Wei, presidente do Instituto Nacional de Energia Limpa,  da China; Klaus Bonhoff, diretor da Organização  Now GmbH, da Alemanha; Cory Shumaker, do Conselho de Negócios de Hidrogênio da Califórnia; e David Hart, da E4Tech, da Suíça.

O papel do governo como comprador também foi discutido, assim como  as abordagens políticas e seus impactos. Sunita Satyapal elogiou o panorama sobre a China, traçado por Chang Wei:

— Estamos diante do principal produtor de carvão e também do principal produtor de energias renováveis. Isso é muito importante — disse ela.

O coordenador do Laboratório de Hidrogênio (LabH2) da Coppe/UFRJ e presidente da Associação Brasileira de Hidrogênio, Paulo Emílio de Miranda, deu o exemplo do Brasil e quis saber dos participantes, por que é tão difícil implantar ônibus a hidrogênio, na sociedade.

— Eu estou certo de que se você tem a infraestrutura adequada, você consegue pôr estes veículos em circulação — respondeu Chang Wei.

Com 800 inscritos de 51 países, a Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018)  foi encerrada ontem, dia 21,reunindo, durante quatro dias, 379 oradores, que debateram o que há de mais avançado em pesquisas sobre o assunto e os caminhos para uma transição energética sustentável. Segundo o coordenador do Laboratório de Hidrogênio (LabH2) da Coppe/UFRJ e presidente da Associação Brasileira de Hidrogênio, Paulo Emílio de Miranda, todas as expectativas foram superadas.

— Destaco a relevância das personalidades reunidas aqui, profissionais que são referência em suas áreas de atuação. Foi um evento de alto nível tanto do ponto de vista da organização como do conteúdo — avaliou.

Realizada pela primeira realizada no Rio, a conferência as apresentou as pesquisas mais avançadas sobre a transformação de biomassas em hidrogênio. Estudos e técnicas para a geração, armazenamento, distribuição e infraestrutura de hidrogênio foram abordados em 21 plenárias,  além de workshops e mesas-redondas.

Participaram também da cerimônia de encerramento, o presidente do CNPq,  Mário Neto; e o presidente de Furnas, Ricardo Medeiros. Jens Oluf Jensen e Soren Kaer,  representantes  da WHEC 2020, que se realizará na Dinamarca; e Nishimiga Nobuyki,  da Convenção Mundial de Tecnologias do Hidrogênio (WHTC), que será em 2019, em Tóquio, expuseram o planejamento para as duas conferências.

Mário Neto anunciou parcerias entre o CNPq e a Comissão Europeia. O presidente de Furnas, Ricardo Medeiros, por sua vez,  destacou o trabalho conjunto com a COPPE no desenvolvimento de ônibus híbridos movidos a eletricidade, etanol e hidrogênio, e barcaças para transporte de passageiros e veículos também a hidrogênio.

— Investimos quase 1% da nossa receita líquida anual em projetos de pesquisa e desenvolvimento tecnológicos, voltados para desenvolver, testar e constatar a viabilidade operacional e econômica da expansão de energias renováveis no Brasil — afirmou.

A WHEC 2018 contou com o patrocínio oficial do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, com o patrocínio master da Itaipu Binacional, e com o patrocínio gold das empresas Eletrobras, Mercedes-Benz do Brasil, Petrobras e Toyota do Brasil.

Confira as estatísticas do evento:

O papel do hidrogênio nas políticas de energia foi discutido em mesa-redonda realizada esta manhã na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio, que conta com representantes de 50 países, no Rio de Janeiro. Especialistas traçaram cenários e prioridades para impulsionar a energia do hidrogênio para uma plataforma viável, sobretudo diante de formuladores de políticas.

— Precisamos entender por que especialistas não levam em conta o hidrogênio no cenário de redução do aquecimento global — afirmou um dos organizadores da mesa-redonda, Paul Lucchese, que preside o setor de Hidrogênio da Agência Internacional de Energia (IEA).

A agência é uma organização ligada à OCDE. Localizada em Paris, atua como orientadora de políticas de assuntos energéticos dos países membros. Em vídeo, Cedric Philibert, abriu os trabalhos da mesa-redonda.

Participaram também  Guillaume De Smedt, representante do Hydrogen Council, Martin Robinius, do Institute of Energy and Climate Research, da Alemanha; Sheila Samtsati, da University of Bath, do Reino Unido; Reinhold Wuster, da consultoria LBST, da, Alemanha; e David Hart, da E4Tech’s, da Suíça. Eles responderam a perguntas e tiraram dúvidas dos participantes da WHEC.

— Temos que levar em conta que há apenas 15 anos,  os painéis de energia solar não eram vistos como solução principal principal para a transição energética. Agora, são consenso de que é um das principais soluções desta transição. O hidrogênio ainda não nesta etapa, mas podemos melhorar esta situação — disse Lucchese.

Pela primeira vez no Brasil, a diretora do Departamento de Energia dos EUA, Sunita Satyapal, traçou, durante sua palestra, dia 20, na WHEC 2018, o panorama energético norte americano e destacou os pontos fortes do país em termos de transição energética. Sunita destaca que o crescente interesse pelo Hidrogênio nos EUA faz deste um momento oportuno para, por exemplo, o setor de transporte. Dados revelam que, até 2025, a Califórnia terá 200 estações de abastecimento do gás.

Além disso, há grande investimento em veículos elétricos a pilhas de combustível que podem ser vendidos por cerca de 5 mil dólares, com maior autonomia e que podem ser recarregados em poucos minutos. Satyapal também apresentou a parceria com grandes empresas norte-americanas, como a Fedex, na produção dos primeiros caminhões a Hidrogênio.

Sunita destacou que, apesar de enfrentar desafios em praticamente todos os setores de energia – comercial, residencial, industrial e de transporte – a energia do Hidrogênio tem uma ampla gama de aplicações. Satyapal mencionou o conceito “H2 @ Scale”, desenvolvido pelo Departamento de Energia dos EUA e pelos Laboratórios Nacionais, que estabelece uma estrutura para a potencial produção e utilização em larga escala de Hidrogênio. O conceito aborda questões-chave, como a habilitação de resiliência à rede, segurança energética e melhorias de eficiência entre setores, bem como redução de emissões.

Os EUA também têm investido em cooperação internacional para disseminação do conhecimento em pesquisas do Hidrogênio. “Ainda há muito trabalho pela frente e é necessário reduzir os custos nas pesquisas para desenvolvimento da energia do Hidrogênio. Contudo, com cooperação internacional podemos acelerar o progresso dessa energia”, afirmou Sunita. Segundo ela, os EUA estão em parceria com 18 países para disseminação do conhecimento em pesquisas do Hidrogênio.

Com o Brasil, a parceria ainda é para eficiência energética envolvendo combustíveis fósseis e energia nuclear, todavia “esperamos ver mais atividades de Hidrogênio em parceria com o Brasil, que tem grande potencial de produção de energias renováveis”, concluiu Sunita.

A China, país de proporções continentais em população, PIB e outros quesitos, também lidera em poluição atmosférica. O país mais poluente do mundo, contudo, já está investindo fortemente em fontes energias renováveis. Segundo o CEO da Companhia Chinesa de Investimento Energético – China Energy Investment Corporation, em inglês – Wen Ling, o governo chinês está comprometido com a transição a uma energia mais limpa, apontando para a segurança energética e para um ambiente com baixa emissão de carbono.

Durante palestra, dia 20 na WHEC 2018, Ling afirmou que a China já entendeu que o Hidrogênio tem potencial transformador no panorama energético global. Segundo ele, por ser um país com fontes abundantes do gás, o desenvolvimento da tecnologia de aplicação da energia do Hidrogênio no país pode dar um grande salto. Wen Ling explica que a produção de carvão, vilã da poluição do ar na China, também pode ser usado para produzir energia limpa – quase 250 bilhões de metros cúbicos de Hidrogênio por ano. Além disso, a obtenção do gás pode ser realizada nas usinas hidrelétricas e na indústria petroquímica.

Ling contou que a China estabeleceu uma política interdisciplinar para promover a inovação colaborativa e a integração de recursos para a promoção e a aplicação da energia do Hidrogênio na China, através da Aliança de Inovação da Indústria de Célula de Combustível e Energia de Hidrogênio. Segundo ele, isso será fundamental para melhorar a maturidade do mercado e a competitividade internacional da tecnologia desse gás.

Wen Ling concluiu sua palestra com números otimistas da indústria automobilística. Segundo ele, o governo anunciou planos para construir uma infraestrutura do Hidrogênio e apoiar a fabricação de cerca de 50.000 carros com célula de combustível de emissões zero até 2025, com planos de expandir rapidamente para 1 milhão até 2030.

“A indústria do Hidrogênio e células de combustível da China entrou em uma nova era de padronização e desenvolvimento acelerado. O processo de construção de uma sociedade de energia do Hidrogênio chinesa aumentará em qualidade e velocidade”, explicou Ling.

O consultor britânico David Hart, da E4Tech’s, considera que os roteiros de ação sobre o hidrogênio já existem em grande quantidade: são eficazes somente se puderem ser atualizados, revistos e cumpridos, como ferramentas para alinhar partes interessadas, fazer a comunicação externa e articular uma visão sobre o assunto a longo prazo, com metas alcançáveis a curto prazo.  Do contrário, atesta, são perda de tempo.

— Fazer a transição para o hidrogênio acontecer requer ações, colaboração, financiamento e um claro proprietário do assunto. O roteiro de ação não pode ser considerado uma bíblia e sim uma diretriz — acrescentou.

Co-fundador da E4tech’s, Hart fez uma apresentação para uma plateia lotada de acadêmicos e representantes da indústria do hidrogênio, na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018), que se realiza no Rio de Janeiro.

Empresa de consultoria criada há 21 anos, com sedes no Reino Unido e na Suíça, a E4tech’s tem foco em energia sustentável. Em sua carteira de clientes há de startups a multinacionais. A empresa dá consultoria estratégica sobre energia sustentável, ajudando-os a tomar decisões em condições incertas. Hart sempre aconselha-os  a não optarem por atalhos.

— Nós não sabemos para onde vamos, e é muito difícil pegar um atalho para algum lugar que você ainda não conhece.  O valor do roteiro de ação é, de alguma forma, ter certeza de que o caminho está sendo  construído adequadamente. Se você tomar um atalho, talvez se perca por não ter uma boa fundação que o sustente.

Hart observou que o caminho para o hidrogênio é longo e sinuoso. Sua tecnologia foi deflagrada em 1839 e atingiu um pico inflado de expectativas em 2001. Em 2018, encontra-se no que o consultor chamou de vala de desilusão. Mas a tendência é amadurecer e subir novamente até atingir o platô de produtividade.

— Nós já temos muitos roteiros prontos e muita informação compartilhada. O mais importante agora é rever os que já temos e mudá-las o que já aprendemos.

Até 2050, segundo previsões do Hydrogen Council, o hidrogênio poderia atender a 18% das demandas mundiais de energia, evitar 6 Gt de emissões de CO2, ou seja, 20% das metas de redução de CO2 até 2050, criar um mercado com receitas de 2,5 trilhões de dólares a cada ano, gerar 30 milhões de empregos e reduzir o CO2 entre 40% e 60% em setores como transporte, indústria e residencial.

Lançado em 2017 no Fórum Econômico Mundial em Davos, o Hydrogen Council é uma coalizão de 39 multinacionais que vem crescendo com o objetivo acelerar investimentos no desenvolvimento e comercialização do hidrogênio e de pilhas de combustível. Seu caminho é ambicioso, como assinalou o Guillaume De Smedt, vice-presidente da força-tarefa de estudos do conselho.

Ele proferiu palestra na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018), que se realiza no Rio de Janeiro. E, para obter mudanças significativas, a cooperação entre governos e indústrias é fundamental.

— Os formuladores de políticas estão no centro da transição do hidrogênio. Eles podem permitir o progresso exponencial da economia do hidrogênio para um futuro de energia limpa, fornecendo clareza sobre a política e o marco regulatório. Os governos podem ajudar a criar demanda por meio de compras públicas de veículos e outras iniciativas — explicou De Smedt.

Atingir tal meta exigiria investimentos substanciais; entre US$ 20 bilhões e US$ 25 bilhões anuais para um total de US$ 280 bilhões até 2030. Este ano, o Hydrogen Council já organizou fóruns na Coreia do Sul e nos EUA. O mercado americano é um componente-chave deste esforço global, segundo observou De Smedt, que também atua na Air Liquid, um dos membros do consórcio.

— Daqui para frente, o Hydrogen Council continuará a trabalhar em conjunto com associações regionais e nacionais de hidrogênio e se envolverá com governos e plataformas multilaterais para assegurar que o potencial do hidrogênio e o seu valor na transição energética sejam reconhecidos e refletidos na regulamentação governamental e nos esforços multilaterais — afirmou o especialista.

Entre as multinacionais que integram o Hydrogen Council estão:  3M, Air Liquide, Alstom, Anglo American, Audi, BMW GROUP, China Energy, Daimler, Engie, Equinor, General Motors, Great Wall Motor, Honda, Hyundai Motor, Iwatani, JXTG Nippon Oil & Energy Corporation, Kawasaki, Plastic Omnium, Royal Dutch Shell, The Bosch Group, The Linde Group, Total, Toyota and Weichai.

O maior desafio da energia do hidrogênio é mostrar-se economicamente viável, sobretudo na mobilidade urbana. E existem muitos pontos sensíveis para fazer esta transição, no entender Paul Lucchese, que preside o Programa de Cooperação de Hidrogênio da Agência Internacional de Energia (IEA) e é palestrante da 22º WHEC, que se realiza no Rio.

— As pessoas procuram modelos econômicos. Nós poderíamos produzir carros movidos a pilha de combustível a preços razoáveis se produzíssemos em grande quantidade. Mas o principal ponto é a infraestrutura para o hidrogênio, não apenas em relação aos postos de abastecimento, mas também ao transporte – explicou.

Lucchese informou sobre a prioridade do atual do diretor-geral da IEA, Fatih Birol, de modernizar-se para incluir outros países, entre os quais Brasil, Chile e Marrocos.

— No início, a agência estava focada em combustíveis fósseis e agora está aberta à energia de transição. A mudança climática é um problema global. Então, queremos um diálogo global sobre energia em todas as partes do mundo. O Brasil tem um papel importante com biocombustíveis e é um dos mais importantes países com fontes energéticas.

O Programa de Cooperação de Hidrogênio da IEA tem 35 anos e é líder no gerenciamento da coordenação de pesquisas de hidrogênio, desenvolvimento e demonstrações numa base global. Composto por 21 países e patrocinadores, tem dez projetos com técnicos de todos estes países com objetivo de produzir documentos com recomendações sobre o tema.

Lucchese observou, contudo, que o hidrogênio não é parte da solução para a mobilidade urbana da IEA no cenário para a redução da temperatura em 2 graus até 2050. Mas foi incluído pela primeira vez nas recomendações para a indústria do EPT (Energy Technology Perspectives), publicado a cada ano pela agência.

— Este é um grande problema. Trata-se de um trabalho duro de convencimento, sobretudo para os que não trabalham no mundo do hidrogênio. A IEA e o Hydrogen Council trabalham para entender as razões de tantas dificuldades e lidam com especialistas de diversas áreas e entender por que o hidrogênio não é levado em conta neste cenário – acresentou.

A 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018) acontece no Rio de Janeiro, em um evento que recebe cerca de 600 participantes entre palestrantes, acadêmicos, representantes de empresas da área de energia e entusiastas do assunto para discutir os desafios e impactos da utilização da energia de hidrogênio.

Além das palestras dos maiores especialistas do mundo sobre o assunto (ver programação completa no site http://whec2018rio.com), os participantes também poderão conhecer a feira de exposição tecnológica da WHEC 2018, que é dividida em pavilhões com empresas representantes de diversos países e traz as principais inovações do setor para visitação.

Atrações da Feira

O pavilhão do Brasil é o mais diversificado da feira, exibindo dados sobre o desenvolvimentos das pesquisas em energia do hidrogênio na Coppe/UFRJ, outros financiados pelo MCTIC e sobre a produção de hidrogênio em larga escala para uso químico e petroquímico pela Petrobras. Veja outras atrações:

No estande de Itaipu, o visitante terá a oportunidade de conhecer, através de um óculos de 360° realidade virtual, a Usina Hidrelétrica de Itaipu e detalhes gráficos sobre a sua construção e funcionamento. Também é possível saber mais sobre o trabalho do Núcleo de Pesquisa em Hidrogênio realizado dentro do parque tecnológico de Itaipu.

No estande Teledyne há em exibição eletrolisadores para produção e armazenamento de hidrogênio

A Toyota leva à feira filmes e especificações do Mirai-Hidrogênio, seu primeiro carro movido a Hidrogênio.

A Pure Energy Centre, por sua vez, apresenta seu equipamento para abastecimento de hidrogênio em veículos leves e pesados.

A Hytron exibe equipamentos e métodos para produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor do etanol e do gás natural.

A Electrocell mostra para os visitantes um exemplar de pilha a combustível em funcionamento e baterias para sistemas híbridos.

A Tracel exibe pilhas a combustível em funcionamento e apresenta seu sistema de tração para veículos híbridos-hidrogênio.

No estande da Base Energia o público pode saber mais sobre projetos para o uso de potência elétrica para a produção de hidrogênio.

Na WEG, será possível  conhecer os seus  sistemas de tração para veículos elétricos-híbridos e a hidrogênio.

Na ElringKlinger, é possível ver um sistema de pilhas a combustível para aplicações automotivas e estacionárias.

Nos estandes da Springer Nature e da Elsevier, é possível  se informar sobre invenções e inovações sobre energia do hidrogênio.

No pavilhão do Canadá, o público encontrará museu sobre pilhas a combustível, desde os primeiros desenvolvimentos até a versões atuais modernas.

No pavilhão do Japão, é apresentado o Programa EneFarm, que implantou 240.000 pilhas a combustível geração distribuída de eletricidade e calor em residências japonesas e o roteiro do Japão para Energia do Hidrogênio.

No pavilhão da Alemanha, um roteiro do país para a Energia do Hidrogênio. Em exposição, equipamentos para produção de hidrogênio em larga escala a partir da eletrolise da água (ThyssenKrupp) e produção de hidrogênio pela indústria química e frota de ônibus movidos a hidrogênio (HyCologne).

Serviço:

A WHEC acontece de 17 a 22 de junho, no Centro de Convenções do Hotel Windsor Barra. É preciso ser credenciado para participar do evento.

A cobertura em tempo real pode ser acessada em (http://whec2018rio.com/category/real-time/).

A WHEC 2018 conta com o patrocínio oficial do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, com o patrocínio master da Itaipu Binacional, e com o patrocínio gold das empresas  Eletrobras, Mercedes-Benz do Brasil, Petrobras e Toyota do Brasil, entre outras empresas brasileiras e internacionais que contribuíram nas demais categorias e estarão presentes na exposição tecnológica, apresentando os mais recentes desenvolvimentos das tecnologias do hidrogênio e de pilha a combustível.

Um dos desafios da tecnologia do Hidrogênio é sua armazenagem, um grande obstáculo para estabelecer a infraestrutura para a tecnologia desse gás. Foi o que apontou Walter José Botta, Professor do DEMa/UFSCar – Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos. Durante sua palestra na 22ª edição da Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018), Botta afirma que, além da questão de segurança, a capacidade de armazenamento é importante, porque define a autonomia dos veículos.

Walter Botta explica que o Hidrogênio tem a menor densidade no estado gasoso e o segundo ponto de ebulição de todas as substâncias conhecidas, por isso há dificuldades para armazená-lo tanto no estado gasoso quanto no líquido. Quando em forma de gás, é necessário um sistema de armazenamento de grande volume e pressão, enquanto que no estado líquido, precisa que o seu armazenamento utilize sistemas a uma baixíssima temperatura (-253°C).

A baixa densidade do Hidrogênio no estado líquido ou gasoso resulta numa baixa densidade de energia. Dessa forma, um certo volume de hidrogênio contém menos energia que o mesmo volume de qualquer combustível em condições normais de temperatura e pressão. Com isso, o volume ou a pressão do tanque aumenta, pois uma certa quantidade de Hidrogênio é necessária para que um veículo atinja boa autonomia.

Como melhor forma de armazenamento do Hidrogênio, Bottta indica os hidretos metálicos, cujas vantagens está no fato de que o Hidrogênio passa a fazer parte da estrutura química do metal e assim não precisa de altíssimas pressões ou estar em baixíssima temperatura para operar. Como o Hidrogênio é liberado do hidreto para uso em baixas pressões, os hidretos metálicos são a opção mais segura dentre todos os outros métodos para se armazenar o hidrogênio.

Walter Botta aponta alguns tipos de hidretos metálicos, como o níquel, o aço e o titânio, que estão divididos de acordo com a capacidade de liberar Hidrogênio em baixa ou alta temperatura. Contudo, Botta destaca o hidreto a base de magnésio. Suas vantagens abrangem alta capacidade de armazenamento, maior resistência à contaminação do ar, além de custo e peso mais baixos que outros tipos de hidretos.

“Os Hidretos Metálicos a base de magnésio oferecem muitas vantagens sobre as tecnologias concorrentes para armazenar hidrogênio e são mais seguros que cilindros de alta pressão”, concluiu Walter Botta.

O segundo dia da 22ª edição da Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio foi aberto com a palestra do professor de Engenharia Química, Robert Steinberger-Wilckens, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido. Sua equipe de pesquisa desenvolveu equações matemáticas que comprovam que o custo do Hidrogênio como combustível não é tão alto se comparado aos prejuízos causados pelos combustíveis fósseis e aos gastos com impostos atrelados a veículos a gasolina e diesel.

Segundo Wilckens, no preço do diesel não são contabilizados os danos causados ao homem e ao meio ambiente, que provocam custos adicionais com hospitais, doenças em geral e poluição ambiental. Ele afirma que se todos os custos com o diesel fossem contabilizados, seu preço seria no mínimo o dobro do cobrado atualmente aos consumidores diretos, o que  tornaria o diesel mais caro que o preço do hidrogênio. Ele informa que somente no Reino Unido são 40 mil mortes em função desses danos.

Para ele, se o custo ambiental dos combustíveis fósseis fossem computados, os preços da gasolina e o diesel poderiam duplicar ou até triplicar. Se esses valores fossem cobrados de quem consome diretamente os combustíveis, eles se tornariam inacessíveis.

– Todos pagam pelo impacto ambiental em questões de saúde, altos níveis de poluição nas cidades e mortes precoces causadas pela baixa qualidade do ar – diz Steinberger.

Ele acrescenta que os custos ambientais do atual sistema energético (chuva ácida, partículas de diesel, poluição nas cidades, barulho, etc.) não são pagos pela conta do combustível, mas pelo contribuinte: Isso é uma má alocação de custos e, efetivamente, uma falha de mercado, pois as fontes de energia fóssil custam caro para o público em geral e não permitem a competitividade com fontes alternativas de energia.

Ele explica que o “custo total de propriedade” é calculado de acordo com o custo total da vida útil de um dispositivo.

– Dessa forma, numa avaliação da competitividade, o “custo total da sociedade” tem de ser avaliado tendo em conta todos os custos “externos” de um serviço energético,  que não são cobertos pelo preço de mercado e os impostos e taxas sobre o serviço.

O problema para o uso em larga escala do Hidrogênio hoje como fonte de energia é que as tecnologias de Hidrogênio e de célula a combustível são caras inicialmente, devido aos altos custos de pesquisa. No entanto, o professor defende que os benefícios ambientais do hidrogênio e das células de combustível, cujo produto de escape é a água, são muito maiores.

– É verdade que as células de combustíveis e Hidrogênio são mais caras em investimento. Mas pode-se economizar muito em custo de operação, já que a tecnologia é mais eficiente e o custo do combustível de hidrogênio já está abaixo do diesel e da gasolina, cujo gasto com manutenção é muito maior –  afirmou Wilckens.

Wilckens conta que as tecnologias do hidrogênio também terão impacto no meio ambiente (como todas as tecnologias), mas é muito menor do que com combustíveis fósseis e conversão de energia.

Ele diz que para a introdução em grande escala do mercado de Hidrogênio e células de combustível, é necessário um mercado nivelado que elimine os subsídios inerentes aos combustíveis fósseis. Para ele, esses custos indiretos não contabilizados distorcem os mercados da energia e impedem a competitividade das tecnologias de células de combustível e Hidrogênio.

Como o hidrogênio é utilizado hoje

O Hidrogênio, embora desconhecido pela maioria da população, tem sido um produto com diversos usos industriais há quase 150 anos. O mercado de Hidrogênio é predominantemente petroquímico e produz fertilizantes, metanol etc. Contudo, o gás ainda é novidade como combustível, embora já tenha sido utilizado em foguetes.

Wilckens aponta que o Hidrogênio pode ser produzido a partir de uma variedade de fontes (gás natural, eletricidade e biomassa), agregando um elemento de flexibilidade a esse combustível no sistema energético. Steinberger acrescenta ainda um elemento de segurança energética. À medida em que o Hidrogênio pode ser produzido a partir de gás ou eletricidade, estes mercados podem se interligar e possibilitar uma escolha de fontes de energia aos três principais mercados de aquecimento, eletricidade e transporte.

O armazenamento é um dos principais desafios da energia do Hidrogênio devido à sua baixa densidade sob condições ambientais. Financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, o Centro de Excelência em Engenharia de Armazenamento de Hidrogênio (HSECoE, em inglês) tem o objetivo de ajudar a reduzir a dependência do país em recursos externos.

O Centro está desenvolvendo sistemas de armazenamento de hidrogênio veicular a bordo e componentes que tornarão veículos leves comparáveis aos veículos atuais, atendendo a requisitos de desempenho, custo e confiabilidade comerciais. Esse esforço inclui o desenvolvimento de engenharia, design e modelos de sistema necessários para otimizar os subsistemas on-board.

É o que mostra o americano Donald Anton, do Centro de Pesquisa de Hidrogênio do Laboratório Nacional Savannah River, na Carolina do Sul. Em palestra proferida na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018), ele apresentou pesquisas sobre materiais de armazenamento de estado sólido e as suas aplicações comerciais.

“Muitos materiais de armazenamento em estado sólido foram investigados para reduzir o volume necessário de combustível de Hidrogênio, levando em consideração a economia, a massa e a integração do sistema para fins comerciais”, afirmou Anton.

Os EUA financiaram o Centro de Excelência com o objetivo de desenvolver as ferramentas necessárias para prever desempenho dos sistemas de armazenamento de hidrogênio, atendendo metas para aplicação automotiva. O Centro passou a demonstrar protótipos de subescala desses sistemas para validar os modelos desenvolvidos.

Os modelos detalhados de sistemas de armazenamento de hidrogênio fornecem informações essenciais sobre as distribuições de fluxo e temperatura, bem como o uso de meios de armazenamento de Hidrogênio. No entanto, segundo Anton, antes de construir um modelo detalhado, é necessário conhecer a geometria e as escalas de comprimento do sistema, juntamente com os requisitos de transferência de calor, que dependem da cinética da reação limitante.

Para Donald Anton, antes de comprometer tempo e recursos significativos para o desenvolvimento de um modelo detalhado, é necessário saber se um projeto de sistema de armazenamento conceitual é viável. Por esse motivo, foi desenvolvido um sistema hierárquico de modelos que vão do escopo à análise detalhada.

Anton explica que o Centro tem quantificado os requisitos de desempenho para sistemas de armazenamento de fase condensada e coordenado com outras instituições em todo o mundo a compilação de requisitos e dados de mídia de armazenamento. Além disso, foram definidas abordagens avançadas de transferência de calor e massa para atender aos requisitos automotivos exigentes.

O pesquisador demonstrou alguns modelos desenvolvidos, que estão disponíveis no site do Centro (www.HSECoE.org), com recursos para projetar o desempenho de sistemas de armazenamento baseados em materiais.

Na linha de frente, o Japão já tem uma ambiciosa política estratégica, definida no ano passado pelo governo, para criar uma sociedade baseada no hidrogênio e, assim, reduzir os níveis de emissão de gases poluentes. Esta meta se refletirá, por exemplo, nas ruas. Entre 2020 e 2025, o país pretende aumentar o número de veículos movidos a hidrogênio de 40 mil para 200 mil unidades.

Em 2030, serão 800 mil veículos a trafegarem pelo país, segundo estimou o diretor de projetos do Departamento de Mudanças Climáticas do Ministério de Meio Ambiente, Yoshihiro Mizutani. Ele apresentou na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018) as previsões do Japão para pôr suas metas em prática:

— Vamos dobrar o número de postos de abastecimento de hidrogênio neste período. Em 2025, teremos 320 em todo o país. Com este objetivo, o Japão vai promover reforma regulatória, desenvolvimento tecnológico e parcerias entre setores público e privado — acrescentou.

Ainda na área de mobilidade urbana, a previsão é de que em 2030, o país tenha 1.200 ônibus e 10 mil empilhadeiras, todos movidos a hidrogênio.  Pilhas de combustíveis serão implantadas em barcos pequenos. Como o hidrogênio pode contribuir para alcançar as metas do Acordo de Paris e de desenvolvimento sustentável?

— Com uma comunidade calcada em meios de transportes adequados, utilização de recursos locais e segurança energética — respondeu Mizutani, que tem mais de 20 anos de experiência em política ambiental e é responsável pelo desenvolvimento de tecnologias para reduzir o carbono, na qual se inclui o hidrogênio.

Uma prova de que é possível concretizar esta sociedade, segundo ele, é a inauguração, no início deste mês, do primeiro hotel com energia hidrogênio do mundo, perto do Aeroporto Internacional de Tóquio. Cerca de 30% do consumo total de energia vêm do hidrogênio, a partir da reciclagem de plástico.

O Japão importa 94% de combustíveis fósseis. E a taxa de autossuficiência energética permanece entre 6% e 7% por cento, sobretudo em decorrência do fechamento das usinas nucleares desde 2011, após o terremoto, seguido de tsunami, que devastou parte do país.  Daí a importância do hidrogênio como energia alternativa.

— A meta do país é cortar 26% das emissões de gases do efeito estufa até 2030 sobre os níveis de 2013.  Seguindo o Acordo de Paris, o Japão vai tentar cortar 80% das emissões até 2050 — explicou Mizutani.

Segundo ele, o hidrogênio pode ser produzido de energias renováveis, armazenado e transportado. A estrutura de abastecimento primária do Japão deve ser diversificada para reduzir sua dependência em fontes de energia específicas.

— Tecnologias de energia renovável podem ser usadas para produzir hidrogênio como fonte de energia totalmente livre de CO2. Combustíveis convencionais ou pilhas de combustível podem ser combinados para reduzir carbono. O Japão vai expandir sua tecnologia sobre hidrogênio para liderar a redução global de carbono — observou o responsável pelo setor no Ministério do Meio Ambiente.

Ele classifica o hidrogênio japonês e a tecnologia de pilhas de combustíveis desenvolvida no país como os mais avançados do mundo. No seu entender, Japão deveria liderar o mundo em realizar uma sociedade baseada no hidrogênio. E a estratégia básica prevê alcançar o baixo custo no uso do gás:

— Vamos estabelecer redes de abastecimento em escala comercial para obter 300 mil toneladas de hidrogênio por ano e assegurar o custo de 30 yens/Nm3. Posteriormente, o país vai baixar este custo para 20 yens/Nm3, permitindo que o hidrogênio seja competitivo em relação às fontes tradicionais de energia, quando os ajustes de custos ambientais forem incorporados.

Outro ponto importante da estratégia japonesa é a utilização de recursos regionais como energia renovável. Resíduos de plástico e lodo de esgoto vão contribuir não somente para expandir o hidrogênio de baixo carbono como também aumentar os índices de autossuficiência da energia regional.

Já é possível, por exemplo, usar a energia do hidrogênio para a produção de caviar. Na cidade de Shikaoi, no Norte do país, o hidrogênio é modificado a partir do biogás do esterco animal, um dos recursos rurais não utilizados. Eletricidade e calor de H2/FC são utilizados para o cultivo do esturjão.

— Assim, tentam utilizar o hidrogênio para obter a produção local de energia para consumo local — disse Mizutani.

O Brasil tem reservas de hidrogênio natural em pelo menos quatro estados: Ceará, Roraima,Tocantins e Minas Gerais. Monitoradas num projeto das empresas GEO4U e Engie Brasil, estas reservas ainda estão em fase de pesquisa, mas são promissoras, na avaliação do geólogo Alain Prinzhofer. Ele vem pesquisando sobre o hidrogênio natural e suas vantagens não apenas como alternativa viável em relação a combustíveis fósseis, mas também ao próprio hidrogênio produzido artificialmente.

— O hidrogênio natural é mais barato do que o industrializado e uma fonte muito mais interessante para o futuro em relação à que usamos atualmente. Muita gente acha que não é comercial. Eu discordo. O gás que vem do solo muda este paradigma e poderia ser muito interessante — afirma Prinzhofer.

Diretor-científico da GEO4U, PhD e professor da Universidade de Paris, ele apresentou na 22ª Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018), dia 18 de junho, palestra sobre as formas como a geologia pode acelerar transição do hidrogênio. Um exemplo de sucesso ocorreu em Mali, o oitavo maior país da África. No fim dos anos 1980, durante perfurações para encontrar água, foram descobertas reservas de hidrogênio natural, exploradas posteriormente pela companhia PETROMA.

O gás proveniente do solo é atualmente usado para gerar energia e iluminar parte do vilarejo de Bourakebougou, perto da capital Bamako, criando 100% da energia limpa numa área rural pobre que não tinha acesso à eletricidade.

— O Mali é o único exemplo de produção industrial de hidrogênio natural no mundo, com 18 novos poços de exploração, mostrando hidrogênio para todos, com reservatórios nas profundidades entre 100m e 1.800m.  É um projeto de sucesso, teve mais êxito do que a exploração de petróleo — acrescenta o geólogo.

Prinzhofer se mostra otimista em relação à exploração de hidrogênio natural no Brasil, por enquanto em fase de monitoramento. O país ainda não tem plano industrial.

— O maior desafio no Brasil é descobrir um caminho legal para explorar o hidrogênio natural e como será a regulação.

O hidrogênio natural é encontrado em todos os continentes. Um dos autores do livro “Hidrogênio natural: a próxima revolução energética?”, Prinzhofer fez pesquisas na Rússia, com grandes reservas de gás proveniente do solo. Nos EUA, há nascentes em Kansas.  Quais seriam então as suas desvantagens?

— Há apenas uma. O gás não é tão puro quanto o hidrogênio manufaturado. Em Máli encontramos a composição de 98% de hidrogênio, 1% de metano e 1% de nitrogênio. O hidrogênio artificial é puro.  Mas você pode purificar o hidrogênio natural com outras tecnologias. E a natureza não é 100% pura — explica Prinzhofer.

O superintendente de energias renováveis da Itaipu Binacional, Paulo Afonso Schmidt, apresentou as principais iniciativas da segunda maior hidrelétrica do mundo em prol do desenvolvimento sustentável no Paraná. Em parceria com a Companhia Paranaense de Energia – Copel, a Itaipu vem desenvolvendo projetos no reservatório da usina para a geração de fontes renováveis de energia. A apresentação foi dia 18 de junho, durante a Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018).

O estado da região sul do Brasil é altamente prejudicado pela localização de atividade agropecuária, provocando impacto ambiental elevado, principalmente devido à produção de dejetos animais. Contudo, segundo Schmidt, a biomassa produzida por essas atividades é uma potencial fonte de energia renovável.

Essa, no entanto, não é a única iniciativa da parceria. Afonso Schmidt falou sobre o Núcleo de Pesquisa de Hidrogênio (NUPHI) do Parque Tecnológico Itaipu. Segundo ele, após pesquisas nos diversos aspectos do Hidrogênio, a NUPHI já domina a produção de hidrogênio através da eletrólise da água e o armazena. Para Schmidt, esse trabalho representa um grande avanço no potencial brasileiro de energia do hidrogênio.

O presidente da Mercedes-Benz do Brasil, Philipp Schiemer, falou, dia 18 de junho, sobre a relevância da 22ª edição da Conferência Mundial de Energia do Hidrogênio (WHEC 2018) para o país. Segundo Schiemer, os debates do evento e as consequentes soluções podem impactar positivamente nas futuras gerações brasileiras.

Schiemer destacou que a Mercedes, patrocinadora do evento, vem trabalhando duro no investimento em tecnologias de pilhas de combustível. Contudo, para ele, ainda há desafios a serem enfrentados para a criação da sociedade do hidrogênio, e um deles é a falta de  investimento. Schiemer afirma que é preciso investir em infraestrutura para produção e armazenamento de Hidrogênio. “Também precisamos da disseminação de conhecimento e da formação de cientistas e engenheiros especialistas na área de Hidrogênio”, afirmou.

Para Philipp Schiemer, diante da crescente necessidade  de resolução dos problemas ambientais e da consciência da população, o Hidrogênio tem fortes chances de ganhar mais espaço num futuro muito próximo.