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O aumento da energia do hidrogênio requer que todas as tecnologias sejam impulsionadas
Nenhuma tecnologia de hidrogênio isolada deve ser priorizada, diz um novo estudo, e a produção, distribuição e uso de hidrogênio precisam ser otimizados.
Por Hayley Dunning - 31/10/2021


 © Imperial College London.

O hidrogênio pode desempenhar um papel importante para ajudar a alcançar as metas de emissões de carbono e mudanças climáticas líquidas de zero, e todas as rotas para tornar isso uma realidade devem ser cuidadosamente pesquisadas, financiadas e apoiadas por políticas, afirma a equipe internacional de pesquisadores por trás da nova análise.

O hidrogênio pode ser usado como combustível alternativo para energia, transporte e aquecimento doméstico, e para uma variedade de aplicações industriais, como a siderurgia. A queima de hidrogênio produz apenas vapor de água, por isso é considerado um combustível limpo em comparação com os combustíveis fósseis como gasolina e gás natural, que produzem gases de efeito estufa, incluindo dióxido de carbono e metano.

"Em vez disso, precisamos ter uma ambição clara: mitigar as mudanças climáticas da forma mais rápida e econômica possível, usando todos os métodos de baixo carbono à nossa disposição."

Professor Niall Mac Dowell

No entanto, o hidrogênio puro não é encontrado na natureza e requer energia para separá-lo de moléculas como água ou metano. A fonte molecular de hidrogênio, bem como a fonte de energia usada para extraí-lo, pode afetar o quão 'limpo' o combustível é em geral.

A produção de hidrogênio a partir do gás natural junto com a tecnologia de 'captura de carbono' é conhecida como hidrogênio 'azul'. Esse processo cria hidrogênio puro e captura o dióxido de carbono, evitando que este entre na atmosfera e contribua para o aquecimento global. Quando o hidrogênio é produzido a partir da água, usando energia renovável, o resultado é chamado de hidrogênio 'verde'.

Agora, uma equipe internacional liderada por pesquisadores do Imperial College London avaliou o panorama atual das tecnologias e políticas de hidrogênio e fez recomendações para aproveitar ao máximo o potencial do hidrogênio. Em sua análise, publicada hoje na Joule , eles recomendam que todos os caminhos, incluindo o azul e o verde, devem ser explorados e avançados juntos.

Ambição clara

O pesquisador líder, Professor Niall Mac Dowell , do Center for Environmental Policy at Imperial, disse: “Uma das maneiras mais seguras de chegar a lugar nenhum nesta questão é os cientistas e desenvolvedores de tecnologia discutirem entre si sobre qual caminho é o melhor e deve ser priorizado - isso dá aos formuladores de políticas a impressão de que o hidrogênio como um todo é muito complicado de suportar.

“Em vez disso, precisamos ter uma ambição clara: mitigar as mudanças climáticas o mais rápido e barato possível, usando todos os métodos de baixo carbono à nossa disposição, em vez de maximizar o papel de uma determinada tecnologia.”

A produção de hidrogênio azul e verde tem desvantagens. A extração e o transporte do gás natural para o hidrogênio azul são notoriamente 'vazados', o que significa que quantidades substanciais de metano, que é um gás de efeito estufa mais potente do que o dióxido de carbono, podem escapar para a atmosfera.

A produção de hidrogênio 'verde', entretanto, requer o uso de metais raros que não são abundantes. Além disso, o uso de energia renovável para a produção de hidrogênio significa que ele não está sendo colocado em uma rede de energia nacional, onde é potencialmente mais eficaz na substituição do uso de combustível fóssil.

As desvantagens do hidrogênio azul e verde têm soluções potenciais. Regulamentações podem ser introduzidas para minimizar as emissões em toda a cadeia de suprimento de gás natural e garantir que a quantidade máxima possível de emissões de CO 2 seja capturada no ponto de produção de hidrogênio. Da mesma forma, o processo de divisão da água pode ser adaptado para reduzir o uso de material raro e a implantação pode ser priorizada onde as redes de eletricidade são amplamente descarbonizadas.

Todas as coisas para a frente de uma vez

Isso, dizem os pesquisadores, é um argumento poderoso para não colocar as tecnologias verdes e azuis umas contra as outras, mas para desenvolver todos os métodos para que os governos e, em última instância, o público tenham acesso à maneira mais rápida e barata de atingir as emissões líquidas zero.

O coautor Nixon Sunny , do Centro de Política Ambiental, disse: “Para avançar para o zero líquido requer uma abordagem pragmática - devemos avançar todas as coisas de uma vez. Isso inclui tecnologias para a produção de hidrogênio, mas também sua entrega e usos finais - o hidrogênio nunca terá um papel significativo no futuro se também não tivermos ônibus ou caldeiras que possam usá-lo em uma escala grande o suficiente. ”

O coautor do professor Nilay Shah , do Departamento de Engenharia Química da Imperial, disse: “O hidrogênio não deve ser pensado como uma solução pontual para um problema específico, mas uma parte importante de um sistema industrial e de energia líquida zero geral. "

 

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