O hidrogênio como combustível é visto como peça importante para o futuro neutro em carbono. Mas sua transformação de gás em combustível demanda uma grande quantidade de energia. Portanto, é importante prestar atenção na fonte dessa energia para que o produto final seja o chamado hidrogênio verde. Entenda melhor o processo de produção do hidrogênio e as possíveis “cores” do combustível:

Como é a produção do hidrogênio combustível?

Elemento mais abundante no universo, uma das formas de produzi-lo é por meio de um processo térmico. Neste caso, geralmente, o vapor reage com um combustível do tipo hidrocarboneto, produzindo hidrogênio. Os combustíveis que podem ser usados são vários, e vão do diesel a gás natural e biogás, por exemplo. Neste tipo de geração, há emissões de carbono. Segundo o Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável, 95% de todo o hidrogênio produzido vêm do gás natural.

Mas também é possível produzi-lo a partir da eletrólise. Neste caso, dois eletrodos (um tipo de barra de metal) ligados a uma fonte de energia são inseridos em um recipiente com água. As barras têm polaridades diferentes, e a energia que passa por elas separa o hidrogênio que está na água.

Este processo demanda bastante energia, porque sua eficiência energética é de cerca de 80%. O que quer dizer que, para gerar 80 quilowatts/quilo, seriam necessários 100 kWh de eletricidade. Neste tipo de produção, é possível que a emissão de carbono seja zero. Porém isso depende da fonte da eletricidade usada.

O que é uma célula de combustível?

Para ser usado para impulsionar motores, o hidrogênio precisa passar por uma célula de combustível. Na célula, o processo é o inverso do que acontece na eletrólise que produz o hidrogênio.

Assim como na eletrólise, há dois eletrodos, um positivo e um negativo. Este é alimentado pelo hidrogênio, enquanto o positivo recebe ar. No negativo, uma substância separa as moléculas de hidrogênio em prótons e elétrons. Enquanto os elétrons saem do eletrodo e geram um fluxo de eletricidade, os prótons vão em direção ao eletrodo com ar. Lá, esses prótons se misturam com o oxigênio e, no caminho contrário ao da eletrólise, geram água e calor. É assim que este tipo de combustível gera energia sem combustão e produzindo apenas vapor de água.

A células de combustível podem ter vários usos, de transporte a sistema de backup de fornecimento de energia. Entre seus usos estão ainda alimentar prédios e até um submarino.

O que é o hidrogênio verde?

O hidrogênio enquanto combustível pode ser de diferentes “cores”. Estas o classificam conforme a fonte de energia usada para produzir o hidrogênio combustível. Há o hidrogênio cinza, produzido a partir de combustíveis fósseis. Quando essa produção vem de gás natural e há captura e armazenamento de carbono, temos o hidrogênio azul.

Já o hidrogênio verde é aquele feito a partir da eletrólise. Porém a energia inicial para a realização deste processo precisa vir de fontes renováveis para que o combustível se enquadre nesta categoria. Assim, sua produção se dá sem a emissão de carbono. É por isso especialistas veem este tipo de combustível como chave para um mundo neutro em carbono.

Já há quem aponte o hidrogênio verde como uma possível commodity, e o Brasil, como um potencial exportador dela. O Chile, por exemplo, está tentando se tornar uma potência nesta área.

Onde é possível usar hidrogênio?

Embora o uso mais conhecido do hidrogênio provavelmente sejam os carros, há muitos outros possíveis. Células de combustível podem servir de unidades fixas de geração de energia para prédios. Em alguns casos, elas podem fornecer também calor, explica o Hydrogen Europe.

Ainda conforme o site, as células de combustível são vistas como potencial fontes de energia para aeronaves. É possível, por exemplo, usá-las como sistema de gerador de emergência. Além disso, podem servir de unidade auxiliar de energia para o avião como um todo.

No mar também há espaço para o hidrogênio como combustível. A ideia é que o hidrogênio forneça a energia para a propulsão da embarcação. Mas este uso ainda está em estágio inicial de testes e desenvolvimento. Contudo, seu uso como fonte de energia a bordo já está mais avançado.

Há até um projeto norueguês que pretende criar um navio de cruzeiro movido a hidrogênio. A meta é que ele esteja pronto em 2023, embora ainda não haja células para tal escala, segundo o Hydrogen Europe. Também é possível que o hidrogênio alimente veículos de serviço como empilhadeiras e caminhões, além de ônibus e trens.

Fonte: Engie