{"id":53973,"date":"2024-09-06T14:10:24","date_gmt":"2024-09-06T17:10:24","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=53973"},"modified":"2024-09-06T14:10:25","modified_gmt":"2024-09-06T17:10:25","slug":"caminho-para-economia-do-hidrogenio-nao-e-tao-suave-quanto-se-pensava","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2024\/09\/06\/caminho-para-economia-do-hidrogenio-nao-e-tao-suave-quanto-se-pensava\/","title":{"rendered":"Caminho para Economia do Hidrog\u00eanio n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o suave quanto se pensava"},"content":{"rendered":"\n

Uma Economia do Hidrog\u00eanio parece ser altamente desej\u00e1vel, mas a “paisagem” que ela criar\u00e1 n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o agrad\u00e1vel como se imaginava<\/span><\/em><\/p>\n\n\n\n

Com informa\u00e7\u00f5es do PSI<\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Pesquisadores do Instituto Paul Scherrer, na Su\u00ed\u00e7a, analisaram quais regi\u00f5es do mundo poderiam produzir hidrog\u00eanio de forma mais econ\u00f4mica para construir uma economia baseada nessa fonte de energia alternativa e limpa, em substitui\u00e7\u00e3o \u00e0s alternativas baseadas em combust\u00edveis f\u00f3sseis. Uma de suas descobertas \u00e9 que simplesmente substituir combust\u00edveis f\u00f3sseis por eletricidade e hidrog\u00eanio n\u00e3o acabar\u00e1 com as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa.
A eletrifica\u00e7\u00e3o do transporte, da ind\u00fastria e das resid\u00eancias, juntamente com a migra\u00e7\u00e3o para fontes renov\u00e1veis de eletricidade, como energia hidrel\u00e9trica, e\u00f3lica e solar, \u00e9 um dos principais elementos para atingir a neutralidade em termos de clima, zerando qualquer efeito estufa adicional.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

No entanto, a eletricidade n\u00e3o pode ser empregada em todos os lugares como fonte de energia \u2014 para aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas, sua densidade de armazenamento de energia \u00e9 insuficiente. Quando demandas maiores precisam ser atendidas, o hidrog\u00eanio deve entrar em cena. Avia\u00e7\u00e3o, agricultura e ind\u00fastria sider\u00fargica, por exemplo, representam aplica\u00e7\u00f5es que poderiam reduzir muito seus impactos clim\u00e1ticos usando hidrog\u00eanio \u2014 que pode ser convertido para produzir fertilizantes ou hidrocarbonetos sint\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Os pesquisadores coletaram dados geogr\u00e1ficos e econ\u00f4micos e previs\u00f5es para descrever o desenvolvimento de uma Economia do Hidrog\u00eanio em quatro cen\u00e1rios diferentes. No primeiro cen\u00e1rio, o mundo continua com os neg\u00f3cios como de costume, ainda dependendo de combust\u00edveis f\u00f3sseis. No quarto e mais otimista, s\u00e3o adotadas medidas rigorosas de prote\u00e7\u00e3o clim\u00e1tica e conseguimos atingir a meta de 1,5\u00baC de eleva\u00e7\u00e3o da temperatura global. No momento, aproximadamente 90 megatoneladas de hidrog\u00eanio s\u00e3o produzidas em todo o mundo a cada ano. Dependendo do cen\u00e1rio, a estimativa \u00e9 que a demanda por hidrog\u00eanio ficar\u00e1 entre 111 e 614 megatoneladas por ano em 2050.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Onde h\u00e1 espa\u00e7o suficiente para eletr\u00f3lise?
<\/span><\/strong>O hidrog\u00eanio pode ser produzido por v\u00e1rios processos. A reforma do metano a vapor, na qual o elemento \u00e9 extra\u00eddo do g\u00e1s natural, petr\u00f3leo ou carv\u00e3o, ou seja, combust\u00edveis f\u00f3sseis \u2014 sob condi\u00e7\u00f5es de alta press\u00e3o e temperatura, \u00e9 atualmente o m\u00e9todo dominante. Os cen\u00e1rios mais otimistas assumem que os eletrolisadores PEM (membrana de troca de pr\u00f3tons) ser\u00e3o cada vez mais usados. Esses dispositivos usam eletricidade e uma membrana de eletr\u00f3lito de pol\u00edmero para dividir a \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio. Se for usada apenas eletricidade verde, de fontes renov\u00e1veis, para alimentar o processo, ele pode ser executado sem combust\u00edveis f\u00f3sseis, produzindo at\u00e9 90% menos gases de efeito estufa do que a reforma do metano a vapor.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

A quest\u00e3o central, no entanto, \u00e9 em quais partes do mundo o hidrog\u00eanio deveria ser produzido usando essa tecnologia. “Aplicamos principalmente crit\u00e9rios econ\u00f4micos, em outras palavras, olhamos onde a produ\u00e7\u00e3o seria mais barata”, explica o pesquisador Tom Terlouw.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Dois fatores se mostraram decisivos: Onde a enorme demanda por eletricidade verde necess\u00e1ria para eletr\u00f3lise pode ser atendida de forma mais eficiente, com abund\u00e2ncia de fontes alternativas de energia, como e\u00f3lica e solar? E onde h\u00e1 terra adequada suficiente para construir as instala\u00e7\u00f5es de produ\u00e7\u00e3o necess\u00e1rias?<\/p>\n\n\n\n

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O Canad\u00e1 \u00e9 ideal
<\/span><\/strong>Grandes partes do Canad\u00e1 acabaram se mostrando as melhores regi\u00f5es do mundo para a futura produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio. “H\u00e1 muitos espa\u00e7os abertos onde venta muito e, portanto, s\u00e3o ideais para instalar turbinas e\u00f3licas,” detalhou Terlouw. “Al\u00e9m disso, h\u00e1 bastante \u00e1gua ao redor e a situa\u00e7\u00e3o pol\u00edtica \u00e9 est\u00e1vel – embora n\u00e3o tenhamos considerado esses dois crit\u00e9rios em grandes detalhes em nosso estudo. Mas, \u00e9 claro, a disponibilidade de \u00e1gua para eletr\u00f3lise tamb\u00e9m desempenha um papel, assim como a quest\u00e3o de se o pa\u00eds em quest\u00e3o \u00e9 um do qual o hidrog\u00eanio pode ser importado de forma confi\u00e1vel”.<\/p>\n\n\n\n

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Deixando de lado esses crit\u00e9rios, o centro dos Estados Unidos tamb\u00e9m oferece boas condi\u00e7\u00f5es, assim como partes da Austr\u00e1lia, do Saara, do norte da China e do noroeste da Europa \u2014 seja porque h\u00e1 muito sol para energia solar ou muito vento e espa\u00e7os abertos para a constru\u00e7\u00e3o de turbinas e\u00f3licas e, claro, das f\u00e1bricas de hidrog\u00eanio. Os pa\u00edses industrializados da Europa Central, como a Su\u00ed\u00e7a ou a Alemanha, s\u00e3o menos adequados para a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio porque quase nenhuma terra est\u00e1 dispon\u00edvel para turbinas e\u00f3licas, e os n\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o solar s\u00e3o relativamente baixos.<\/p>\n\n\n\n

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Outras regi\u00f5es e pa\u00edses densamente povoados, como o Jap\u00e3o ou grandes \u00e1reas costeiras dos EUA e da China, s\u00f3 poderiam produzir hidrog\u00eanio a um custo comparativamente alto. “Identificamos uma certa discrep\u00e2ncia entre regi\u00f5es com alta demanda por hidrog\u00eanio e regi\u00f5es com alta capacidade de produzi-lo eficientemente”, resumiu Terlouw.<\/p>\n\n\n\n

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Uma economia de hidrog\u00eanio teria que superar essa discrep\u00e2ncia por meio do com\u00e9rcio global, mas isso requer energia adicional – bem como coopera\u00e7\u00e3o pol\u00edtica. Em \u00faltima an\u00e1lise, os requisitos de energia surgem porque o hidrog\u00eanio \u00e9 geralmente transportado como um composto, por exemplo, na forma de am\u00f4nia ou metanol. O volume do g\u00e1s puro \u00e9 muito grande, enquanto a forma l\u00edquida muito mais compacta requer resfriamento massivo.<\/p>\n\n\n\n

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Aproximadamente 64% dos potenciais de produ\u00e7\u00e3o de H2 est\u00e3o concentrados em \u00e1reas com escassez de \u00e1gua [Imagem: Tom Terlouw et al. – 10.1038\/s41467-024-51251-7]<\/span><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Desvantagens ecol\u00f3gicas do hidrog\u00eanio verde
<\/span><\/strong>O estudo tamb\u00e9m analisou outros efeitos colaterais ambientais de uma potencial economia de hidrog\u00eanio, que s\u00e3o frequentemente ignorados pelo p\u00fablico. “Primeiramente, \u00e9 importante enfatizar que mesmo uma economia de hidrog\u00eanio funcional continuar\u00e1 a produzir emiss\u00f5es residuais de gases de efeito estufa”, disse Terlouw. O estudo coloca essas emiss\u00f5es residuais em quase uma gigatonelada de equivalentes de CO\u2082 por ano. As emiss\u00f5es totais est\u00e3o atualmente em torno de 40 gigatoneladas. “N\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel reduzir o impacto clim\u00e1tico a zero”, acrescentou Christian Bauer, coautor do estudo.<\/p>\n\n\n\n

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Isso ocorrer\u00e1 principalmente porque a produ\u00e7\u00e3o e a distribui\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio est\u00e3o associadas com emiss\u00f5es de gases de efeito estufa. Por um lado, estima-se que 2,5% do hidrog\u00eanio seja liberado na atmosfera por meio de vazamentos, por meio dos quais o pr\u00f3prio hidrog\u00eanio atua indiretamente como um g\u00e1s de efeito estufa, promovendo a forma\u00e7\u00e3o de gases de efeito estufa potentes, como metano e oz\u00f4nio.<\/p>\n\n\n\n

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Por outro lado, os sistemas de eletr\u00f3lise apresentam as chamadas emiss\u00f5es incorporadas, que ocorrem durante a produ\u00e7\u00e3o e o transporte dos materiais necess\u00e1rios, mesmo que os sistemas finais funcionem com eletricidade verde. “Muitos dos sistemas e m\u00e1quinas usados em uma economia de hidrog\u00eanio s\u00e3o fabricados em pa\u00edses onde, no futuro previs\u00edvel, sua produ\u00e7\u00e3o depender\u00e1 amplamente de combust\u00edveis f\u00f3sseis”, relatou Terlouw. <\/p>\n\n\n\n

A maioria dos pain\u00e9is solares vem da China hoje em dia, por exemplo, onde a maior parte da eletricidade ainda \u00e9 produzida por usinas de energia a carv\u00e3o”.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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Qualquer proposta que leve a s\u00e9rio a neutralidade em termos de clima precisa compensar essas emiss\u00f5es residuais capturando e removendo quantidades equivalentes de di\u00f3xido de carbono da atmosfera. Tecnologias como captura direta de ar, na qual equipamentos especiais removem CO\u2082 do ar, podem ser usadas para esse prop\u00f3sito. Ou reflorestamento, onde o plantio de \u00e1rvores adicionais ret\u00e9m certas quantidades de carbono do ar.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Materiais cr\u00edticos
<\/span><\/strong>De acordo com Terlouw e Bauer, outros efeitos ambientais de uma economia de hidrog\u00eanio tamb\u00e9m precisam ser levados em considera\u00e7\u00e3o, al\u00e9m de seu impacto no clima. As m\u00e1quinas e sistemas usam uma variedade de materiais que s\u00e3o prejudiciais ao meio ambiente ou cuja produ\u00e7\u00e3o \u00e9 prejudicial ao meio ambiente.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

As turbinas e\u00f3licas, por exemplo, cont\u00eam \u00edm\u00e3s permanentes feitos de elementos de terras raras, metais cuja extra\u00e7\u00e3o na China n\u00e3o atende aos padr\u00f5es ambientais europeus. O catalisador usado na eletr\u00f3lise PEM \u00e9 o ir\u00eddio, um metal considerado problem\u00e1tico simplesmente por ser t\u00e3o raro. E as grandes quantidades de terra e \u00e1gua necess\u00e1rias para produzir hidrog\u00eanio tamb\u00e9m podem constituir um fator ambiental negativo, ainda mais se concorrerem com a produ\u00e7\u00e3o de alimentos.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Por \u00faltimo, mas n\u00e3o menos importante, h\u00e1 a grande quest\u00e3o da aceita\u00e7\u00e3o social”, aponta Terlouw. Em \u00e1reas com escassez de \u00e1gua, antes de ser eletrolisada a \u00e1gua do mar primeiro teria que ser dessalinizada, o que requer energia e terra adicionais. “As pessoas aceitar\u00e3o que paisagens costeiras sejam ocupadas por grandes usinas de produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio, por exemplo?”. “No estudo atual, ainda n\u00e3o levamos esses fatores em considera\u00e7\u00e3o”, admite Bauer. “Mais estudos est\u00e3o por vir. Queremos apontar poss\u00edveis meios de alcan\u00e7ar a transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica. Se vamos prosseguir com eles, e qu\u00e3o rigorosamente o faremos, \u00e9, em \u00faltima an\u00e1lise, uma quest\u00e3o sociopol\u00edtica”.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Bibliografia
<\/span><\/strong>Artigo: Future hydrogen economies imply environmental trade-offs and a supply-demand mismatch<\/em>
Autores: Tom Terlouw, Lorenzo Rosa, Christian Bauer, Russell McKenna
Revista: Nature Communications
Vol.: 15, Article number: 7043
DOI: 10.1038\/s41467-024-51251-7<\/p>\n\n\n\n

Fonte: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Uma Economia do Hidrog\u00eanio parece ser altamente desej\u00e1vel, mas a “paisagem” que ela criar\u00e1 n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o agrad\u00e1vel como se imaginava Com informa\u00e7\u00f5es do PSI Pesquisadores do Instituto Paul Scherrer, na Su\u00ed\u00e7a, analisaram quais regi\u00f5es do mundo poderiam produzir hidrog\u00eanio de forma mais econ\u00f4mica para construir uma economia baseada nessa fonte de energia alternativa e 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