O futuro da energia
será tão claro
como água?

Dos transportes à indústria, o hidrogénio é cada vez mais explorado como uma alternativa sustentável para os vários sectores. Descubra as diferentes utilizações deste elemento.

“Uma peça cada vez mais importante do puzzle da neutralidade carbónica em 2050”. É assim que o potencial do hidrogénio é descrito pela Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês), sobretudo em sectores onde é mais difícil mitigar emissões, como os transportes de longa distância ou a indústria pesada.

Mas quais são os trunfos do hidrogénio na transição energética e em que aplicações pode ser usado?

Primeiro elemento da tabela periódica (H₂), o hidrogénio tem duas características principais: é um elemento leve e, sobretudo, extremamente inflamável. A sua capacidade energética é quase três vezes superior aos combustíveis convencionais.

Pela sua versatilidade, o hidrogénio pode ser usado na indústria, na mobilidade e em soluções para o consumidor final.

Ainda assim, o portefólio de soluções sustentáveis está hoje em diferentes etapas de amadurecimento. Por exemplo, a aplicação como combustível para autocarros, camiões e empilhadores está mais desenvolvida, enquanto outras soluções podem requerer maior inovação e redução de custos para serem competitivas no mercado, de acordo com o Kearney Energy Transition Institute, organização sem fins lucrativos que analisa as tendências globais em temas como a transição energética e as suas implicações estratégicas nos sectores público e privado.

Descubra o trajecto do hidrogénio desde a sua extracção até às aplicações finais onde pode ser utilizado.

Produção: quantas cores o hidrogénio tem?

Já ouviu termos como “hidrogénio azul” ou “hidrogénio verde”? As cores referem-se às tecnologias usadas para a produção de hidrogénio, extraindo-o de outro material de base.
Nem todas as tecnologias são iguais – e nem todas têm o mesmo impacto no planeta. Siga as cores para perceber as diferenças.

CASTANHO – hidrogénio extraído a partir de carvão. Forma convencional e poluente de extracção de hidrogénio, que corresponde actualmente a 96% da produção existente.

CINZENTO – hidrogénio extraído a partir de gás natural, com emissões libertadas na atmosfera. Forma convencional e poluente de extracção de hidrogénio.

AZUL – uma alternativa mais sustentável de extracção de hidrogénio a partir de gás natural, com sequestro das emissões de dióxido de carbono associada (potencial de captura 80-90% das emissões).

VERDE – hidrogénio extraído da água, por electrólise, com recurso a electricidade de fontes renováveis. Com esta tecnologia, o hidrogénio não tem emissões poluentes associadas – e é aqui que reside o seu potencial na transição energética.

ROSA - produzido através de energia nuclear, o que apresenta riscos radioactivos, ainda assim o hidrogénio rosa tira partido da grande capacidade de produção de energia das centrais nucleares e das grandes temperaturas alcançadas durante o seu processo

Como é feita a distribuição

Depois de extraído, o hidrogénio pode ser transportado...

...por camião ou comboio...

...em gasodutos ou oleodutos...

ou por via marítima em navios.

Sabia que…

… um dos grandes trunfos do hidrogénio é a sua capacidade de armazenamento, que permite, por exemplo, equilibrar a intermitência das energias renováveis (como a energia solar). O armazenamento pode ser em estado líquido, sólido ou até mesmo “à boleia”:

Gás comprimido;
Hidrogénio líquido;
Integrado em materiais (tecnologia ainda em desenvolvimento, que recorre à “boleia” de materiais como fibras ou polímeros).

Quais as suas aplicações?

O impacto potencial da aplicação do hidrogénio na nossa sociedade é vasto e ainda não é totalmente conhecido. Mas a médio prazo podemos antever mudanças estruturais em três eixos distintos:

Indústria

É o sector onde o hidrogénio tem maior tradição, embora o desafio seja, hoje em dia, inovar em aplicações que permitam a substituição do hidrogénio de base fóssil por hidrogénio verde.

Na indústria, o contributo do hidrogénio pode ser vasto, em aplicações bastante diversificadas:

Como matéria-prima – o hidrogénio é matéria-prima na indústria química para a produção de metanol, amoníaco ou fertilizantes, por exemplo.
Como fonte de calor – para indústrias de papel, cimento ou refinarias, por exemplo.
Hidrogenação – processo químico na indústria alimentar que adiciona hidrogénio a óleos e gorduras para aumentar estabilidade e validade.
Remoção de enxofre (hidrodessulfurização) – uso de hidrogénio na indústria petrolífera para remoção de enxofre, optimizando a produção de subprodutos de petróleo refinado.
Redução directa do minério de ferro – nas indústrias metalúrgicas e siderúrgicas.

Sabia que… o “aço verde”, produzido através da redução directa do minério de ferro com recurso a hidrogénio verde, está mais desenvolvido na indústria sueca.

Em Portugal...

Há planos, anunciados em 2023, para criar, em Torre de Moncorvo, a primeira siderúrgica verde, pela empresa Aethel Mining.

Mobilidade

Uma das aplicações do hidrogénio que está a ser mais explorada, actualmente, é como combustível alternativo para veículos rodoviários, marítimos, ferroviários e aéreos. Pelo mundo, já há autocarros, camiões, empilhadores, barcos, comboios e até aviões (estes últimos ainda em fase embrionária de testes) movidos a hidrogénio.

1kg hidrogénio equivale a quase 3 kgs de gasóleo/gasolina

Em que veículos pode ser usado?

Veículos pesados
Veículos ligeiros
Veículos industriais
Aviação
Barcos
Comboios

De que forma?
Dependendo do tipo de transporte, podem ser usadas células de combustível de hidrogénio ou combustíveis sintéticos (combinação de hidrogénio e dióxido de carbono).

Em Portugal…

As soluções de mobilidade a hidrogénio verde começam a ser visíveis em Portugal. Em Cascais, há autocarros movidos com electricidade gerada por células de combustível a hidrogénio, desde 2021. No Porto, o “metrobus” da Boavista vai ser garantido por autocarros a hidrogénio (já em concurso). E a primeira frota de táxis movidos a hidrogénio deve chegar em breve a Lisboa e Porto, num projecto de expansão da empresa francesa Hype.

Em 2018, o Energy Observer, primeiro barco movido a hidrogénio e energias renováveis, fez uma paragem por Portugal na sua volta ao mundo inaugural.

Consumidores finais

Um dos usos que se esperam poder vir a fazer a diferença no nosso mix energético é o aquecimento. O hidrogénio verde poderá ser usado, no futuro, para aquecer edifícios e casas – tanto integrado nas redes existentes de gás natural, como usado directamente em caldeiras.

Este tipo de aplicações está ainda em fase muito embrionária. De notar que o recurso a hidrogénio para aquecimento é, nesta fase, pouco consensual (vários estudos alertam para a falta de eficiência e elevados custos desta alternativa). Mas é expectável que o avanço da tecnologia a o alargar da escala de produção invertam essa tendência.

Por outro lado, o hidrogénio pode também desempenhar um papel importante enquanto fonte e solução de armazenamento de electricidade.

O hidrogénio é uma das opções principais para armazenamento da energia renovável, segundo a IEA. Integrado nos sistemas eléctricos, o hidrogénio poderá “compensar” a natureza intermitente das renováveis.

Como? Por exemplo, com o uso de energia eólica para gerar hidrogénio verde, que depois poderá ser armazenado para uso futuro na produção eléctrica (células de combustível), em períodos de menor vento (logo, menor produção eólica).

Estamos longe de poder considerar que o hidrogénio é uma solução completamente implementada, mas tudo aponta para que venha a ser um fonte energética importante para a descarbonização da nossa sociedade.

Em Portugal, são várias as empresas que trabalham já para acelerar esse processo, empenhadas em melhorar as várias etapas desta cadeia de valor do hidrogénio.

Para saber mais sobre este tema, acompanhe os vários artigos, episódios de podcast e a conferência que se avizinha,
na página do projecto.

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