Hidrogênio verde: a fonte de energia do futuro
Resumo
O hidrogênio está disponível em abundância, sendo obtido a partir de energias renováveis como meio de armazenamento de energia. Cada quilograma de hidrogênio contém aproximadamente 2,4 vezes mais energia do que o gás natural e produz zero emissões de gases de efeito estufa. A partir de uma perspectiva teórica utilizando pesquisa bibliográfica nas bases de dados Scopus, SciELO e via Google Acadêmico, este artigo buscou analisar o potencial de aplicação e uso do hidrogênio verde como fonte de energia ao futuro. Constata-se que o hidrogênio produzido de forma ambientalmente correta, permite reduzir significativamente as emissões de CO2, especialmente na indústria e nos transportes, onde a eficiência energética e uso direto da eletricidade por energias renováveis não são suficientes. Conclui-se que os países com participação considerável de energias renováveis na “carteira” energética têm uma vantagem de custo na produção de hidrogênio verde e os países com grande capacidade de geração de energia solar e eólica e infraestrutura de gasodutos são capazes de desenvolver uma infraestrutura de hidrogênio verde com custos acessíveis.
Palavras-chave
Hidrogênio verde. Transição energética. Desenvolvimento sustentável. Descarbonização.
Texto completo:
PDFReferências
ALMEIDA, A. S. et al. Hidrogênio, o combustível do futuro. Diversitas Journal, [s. l.], v. 4, n. 2, p. 356-366, 2019. Disponível em: https://diversitasjournal.com.br/diversitas_journal/article/view/593. Acesso em: 17 jan. 2022.
ALMEIDA, J. C. M. M. A volta dos dirigíveis: Estudo do caso da airship do Brasil. Revista Conecta, Santos, SP, v. 1, p. 60-81, 2018. Disponível em: https://fatecrl.edu.br/revistaconecta/index.php/rc/article/view/10. Acesso em: 13 jan. 2022.
ATILHAN, S. et al. Green hydrogen as an alternative fuel for the shipping industry. Current Opinion in Chemical Engineering, [s. l.], v. 31, p. 100668, 2021. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221133982030071X. Acesso em: 21 jan. 2022.
CARVALHO, F. et al. Prospects for carbon-neutral maritime fuels production in Brazil. Journal of Cleaner Production, [s. l.], v. 326, p. 129385, 2021. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652621035691. Acesso em: 26 jan. 2022.
CH2V. O hidrogênio verde (H2V). CH2V, Itajubá, MG, 2019. Disponível em: https://ch2v.unifei.edu.br/o-hidrogenio-verde-h2v/. Acesso em: 19 jan. 2022.
CHOMSKY, N.; POLLIN, R.; POLYCHRONIOU, C. J. Climate crisis and the global Green New Deal: the political economy of saving the planet. New York: Verso, 2020.
CLEMENTE, C. M. S.; MOREIRA, A. A. M. . Estoques de carbono e biomassa no semiárido baiano (1973 a 2019). Geoambiente On-line, Goiânia, n. 41, p. 72-94, 2021.
COAG ENERGY COUNCIL. Australia's National Hydrogen Strategy. Coag Energy Council – Hydrogen Working Group, [s. l.], 2019. Disponível em: https://www.h2knowledgecentre.com/content/government622. Acesso em: 14 jan. 2022.
DAWOOD, F.; ANDA, M.; SHAFIULLAH, G. M. Hydrogen production for energy: An overview. International Journal of Hydrogen Energy, [s. l.], v. 45, n. 7, p. 3847-3869, 2020. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319919345926. Acesso em: 26 jan. 2022.
DOLCI, F. et al. Incentives and legal barriers for power-to-hydrogen pathways: An international snapshot. International Journal of Hydrogen Energy, [s. l.], v. 44, n. 23, p. 11394-11401, 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319919309693. Acesso em: 26 jan. 2022.
EL-EMAM, R. S., ÖZCAN, H. Comprehensive review on the techno-economics of sustainable large-scale clean hydrogen production. Journal of Cleaner Production, [s. l.], v. 220, p. 593-609, 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652619303361. Acesso em: 26 jan. 2022.
EUROPEAN COMISSION. A Hydrogen Strategy for a Climate Neutral Europe. European Comission, [s. l.], 2020. Disponível em: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/api/files/attachment/865942/EU_Hydrogen_Strategy.pdf.pdf. Acesso em: 14 jan. 2022.
EUROSTAT STATISTCS EXPLAINED. EU import of energy products—recent developments. Eurostat Statistcs Explained, [s. l.], maio, 2019. Disponível em: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=EU_imports_of_energy_products_-_recent_developments. Acesso em 12 jan. 2022.
FALCONE, P. M.; HIETE, M.; SAPIO, A. Hydrogen economy and Sustainable Development Goals (SDGs): review and policy insights. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, [s. l.], v. 31, p. 100506, 2021. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452223621000626. Acesso em: 26 jan. 2022.
FARES, T.; DJEDDI, A.; NOUIOUA, N. Solar energy in Algeria between exploitation policies and export potential. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUSTAINABLE RENEWABLE ENERGY SYSTEMS AND APPLICATIONS, 1th., 2019, Algeria. Proceedings […]. IEEE: Algeria, 2019. p. 1-5.
FIGUEIREDO, B. B.; CESAR, F. I. G. Hidrogênio como fonte alternativa de combustível automotivo: uma pesquisa bibliográfica. Revista Científica Acertte, Jundiaí, v. 1, n. 6, p. e1649-e1649, 2021. Disponível em: https://acertte.org/index.php/acertte/article/view/49. Acesso em: 27 jan. 2022.
GOOGLE ACADÊMICO. Google acadêmico, [s. l.], 2022. Disponível em: https://scholar.google.com.br/. Acesso em: 27 jan. 2022.
HAN, W. B. et al. Directly sputtered nickel electrodes for alkaline water electrolysis. Electrochimica Acta, [s. l.], v. 386, p. 138458, 2021. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013468621007489. Acesso em: 16 jan. 2022.
HOWARTH, R. W.; JACOBSON, M. Z. How green is blue hydrogen? Energy Science & Engineering, [s. l.], v. 9, n. 10, p. 1676-1687, 2021. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ese3.956. Acesso em: 22 jan. 2022.
IEA. The Future of Hydrogen. International Energy Agency, [s. l.], June 2019. Disponível em: https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen. Acesso em 11 jan. 2022
IREA. Renewable Energy and Jobs: Annual Review 2019. International Renewable Energy Agency, Masdar City, 2019. Disponível em: https://www.irena.org/publications/2019/Jun/Renewable-Energy-and-Jobs-Annual-Review-2019. Acesso em: 24 jan. 2022.
KELMAN, R. et al. Can Brazil Become a Green Hydrogen Powerhouse? Journal of Power and Energy Engineering, [s. l.], v. 8, p. 21-32, 2020. Disponível em: https://repositorio.comillas.edu/xmlui/handle/11531/56071. Acesso em: 22 jan. 2022.
KOVAČ, A.; PARANOS, M.; MARCIUŠ, D. Hydrogen in energy transition: A review. International Journal of Hydrogen Energy, [s. l.], v. 46, n. 16, p. 10016-10035, 2021. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319920345079. Acesso em: 22 jan. 2022.
MAH, A. X. Y. et al. Review of hydrogen economy in Malaysia and its way forward. International Journal of Hydrogen Energy, [s. l.], v. 44, n. 12, p. 5661-5675, 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S036031991930179X. Acesso em: 22 jan. 2022.
NEWBOROUGH, M.; COOLEY, G. Developments in the global hydrogen market: electrolyser deployment rationale and renewable hydrogen strategies and policies. Fuel Cells Bulletin, [s. l.], vol. 2020, n. 10, p. 16-22, 2020a. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464285920304867. Acesso em: 22 jan. 2022.
NEWBOROUGH, M.; COOLEY, G. Developments in the global hydrogen market: The spectrum of hydrogen colours. Fuel Cells Bulletin, [s. l.], vol. 2020, n. 11, p. 16-22, 2020b. Disponível em: https://www.magonlinelibrary.com/doi/abs/10.1016/S1464-2859%2820%2930546-0. Acesso em: 22 jan. 2022.
NORONHA, M. E. S. et al. Hidrogênio e energia eólica: uma revisão sistemática. In: CONGRESSO DE ADMINISTRAÇÃO SOCIEDADE E INOVAÇÃO, 14., 2021, Rio de Janeiro. Anais [...]. Rio de Janeiro: CASI, 2021. p. 1-18.
OLIVEIRA, P. M. T. Produção de metanol através da reciclagem química de CO2 e H2: combustível renovável a partir de gases de efeito estufa. 2021. 15 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado Interdisciplinar de Ciência e Tecnologia do Mar) – Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/60389. Acesso em: 29 dez. 2021.
OSMAN, A. I. Catalytic hydrogen production from methane partial oxidation: Mechanism and kinetic study. Chemical Engineering & Technology, [s. l.], v. 43, n. 4, p. 641-648, 2020. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-021-01322-8. Acesso em: 22 jan. 2022.
OSMAN, A. I. et al. Hydrogen production, storage, utilisation and environmental impacts: a review. Environmental Chemistry Letters, [s. l.], vol. 20, p. 1-36, 2021. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-021-01322-8. Acesso em: 18 jan. 2022.
PARRA, D. et al. A review on the role, cost and value of hydrogen energy systems for deep decarbonisation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, [s. l.], v. 101, p. 279-294, 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032118307421. Acesso em: 7 jan. 2022.
PAZ, J. A era das consequências-o par clima-consumo nos ODS e no Acordo de Paris. In: REUNIÃO DE ANTROPOLOGIA DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA, 6., 2017, São Paulo. Anais [...]. São Paulo: ReACT/IEB, 2017. p. 2-21.
PINSKY, R. et al. Comparative review of hydrogen production technologies for nuclear hybrid energy systems. Progress in Nuclear Energy, [s. l.], v. 123, p. 103317, 2020. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014919702030069X. Acesso em: 7 jan. 2022.
RODRIGUES, R. P.; SOUZA, J. E. S.; TAMBOR, J. H. M. As células de combustível de hidrogênio: suas aplicações no sistema energético global em equilíbrio com o meio ambiente. Brasil Para Todos - Revista Internacional, São Paulo, v. 7, n. 1, p. 21-34, 2019. Disponível em: https://ojs.eniac.com.br/index.php/Anais_Sem_Int_Etn_Racial/article/view/607. Acesso em: 19 jan. 2022.
RYABCHUK, V. K. et al. Water Will Be the Coal of the Future – The Untamed Dream of Jules Verne for a Solar Fuel. Molecules, [s. l.], v. 21, n. 12, p. 1638, 2016. Disponível em: https://www.mdpi.com/1420-3049/21/12/1638. Acesso em: 14 jan. 2022.
RYAN, A. J.; ROTHMAN, R. H. Engineering chemistry to meet COP26 targets. Nature Reviews Chemistry, [s. l.], v. 6, p. 1-3, 2022. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41570-021-00346-6. Acesso em: 24 jan. 2022.
SADIK-ZADA, E. R. Political Economy of Green Hydrogen Rollout: A Global Perspective. Sustainability, [s. l.], v. 13, n. 23, p. 13464, 2021. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-020-01030-9. Acesso em: 4 jan. 2022.
SAIDI, M.; GOHARI, M. H.; RAMEZANI, A. T. Hydrogen production from waste gasification followed by membrane filtration: a review. Environmental Chemistry Letters, [s. l.], v. 18, p. 1529–1556, 2020. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-020-01030-9. Acesso em: 14 jan. 2022.
SANTOS, V. M.; CHAVES, A. C. O papel do hidrogênio na transição energética mundial e seus desdobramentos no sistema energético brasileiro. In: GOES, S. (org.). A geopolítica da energia do século XXI. Rio de Janeiro: Editora Synergia, 2021. p. 384-392.
SCIELO. Home. SciELO, [s. l.], 2022. Disponível em: https://www.scielo.br/. Acesso em: 30 jan. 2022.
SCOPUS. Welcome to Scopus preview. Scopus, [s. l.], 2022. Disponível em: https://www.scopus.com/home.uri. Acesso em: 30 jan. 2022.
SEMA. RS aposta no hidrogênio verde como combustível do futuro. Secretaria Estadual do Meio Ambiente e Infraestrutura, Porto Alegre, 17 fev. 2023. Disponível em: https://www.sema.rs.gov.br/rs-aposta-no-hidrogenio-verde-como-combustivel-do-futuro. Acesso em: 15 mar. 2023.
SILVA, I. A. Hidrogênio: Combustível do Futuro. Ensaios e Ciência: ciências biológicas, agrárias e da saúde, [s. l.], v. 20, n. 2, p. 122-126, 2016. Disponível em: https://www.redalyc.org/pdf/260/26046651010.pdf. Acesso em: 14 jan. 2022
SILVEIRA, C. S.; OLIVEIRA, L. Análise do mercado de carbono no Brasil: histórico e desenvolvimento. Novos Cadernos NAEA, Belém, v. 24, n. 3, p. 11-31, 2021. Disponível em: https://periodicos.ufpa.br/index.php/ncn/article/view/9354. Acesso em: 22 jan. 2022
SRIVASTAVA, R. K. et al. Biofuels, biodiesel and biohydrogen production using bioprocesses. A review. Environmental Chemistry Letters, [s. l.], v. 18, n. 4, p. 1049-1072, 2020. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-020-00999-7. Acesso em: 13 jan. 2022
THEMA, M.; BAUER, F.; STERNER, M. Power-to-Gas: Electrolysis and methanation status review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, [s. l.], v. 112, p. 775-787, 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211930423X. Acesso em: 19 jan. 2022
VAN WIJK, A.; VAN DER ROEST, E.; BOERE, J. Solar power to the people. Amsterdam: Ios Press, 2017. 97 p.
VAN WIJK, A.; WOUTERS, F. Hydrogen – The Bridge Between Africa and Europe. In: WEIJNEN M.P.C.; LUKSZO, Z.; FARAHANI S. (ed.). Shaping an Inclusive Energy Transition. Cham: Springer, 2021. p. 91-120. Disponível em: https://library.oapen.org/bitstream/handle/20.500.12657/50042/1/978-3-030-74586-8.pdf#page=104. Acesso em: 29 jan. 2022.
VASCONCELOS, P. E. A.; MELLO, C. M. Direitos humanos a luz da agenda 2030 e plano clima energia 2050: o uso das energias renováveis em prol do meio ambiente. Revista Interdisciplinar do Direito, Rio de Janeiro, v. 19, n. 1, p. 154-164, 2021. Disponível em: https://revistas.faa.edu.br/FDV/article/view/1088. Acesso em: 15 jan. 2022.
VERNE, J. A ilha misteriosa. Rio de Janeiro: Zahar, 1982.
DOI: http://dx.doi.org/10.18542/ncn.v26i1.12746
Indexadores
Print ISSN: 1516-6481 – Eletrônica ISSN: 2179-7536