A nova face do hidrogénio: uma alternativa eficiente e económica para descarbonizar a indústria - INEGI
A nova face do hidrogénio: uma alternativa eficiente e económica para descarbonizar a indústria portuguesa
Artigo de Lucas Marcon, investigador na área de Energia no INEGI.
Com mais de 250 anos de história, o uso do hidrogénio ainda tem potencial para surpreender. Presente em diversos processos industriais, o hidrogénio, não é por si só uma novidade, mas é hoje encarado como um vetor energético com um importante papel no mix energético do futuro.
Mas como explicar que um elemento com longa história conhecida se torne, subitamente, tão inovador? A grande mudança está associada à forma de produção do hidrogénio, que, com a introdução de fontes de energia renováveis, torna-se finalmente possível produzir hidrogénio livre de CO2 - hidrogénio verde.
Na perspetiva da indústria, esta mudança de paradigma vem possibilitar, por exemplo, uma maior adesão aos esforços de descarbonização. Torna-se uma solução para setores da economia que atualmente dispõem de poucas opções tecnológicas alternativas, e onde a eletrificação poderá não ser, energética e financeiramente, a melhor opção para descarbonizar.
Neste sentido, o INEGI tem desenvolvido diversos projetos com empresas, a fim de apoiar a implementação de projetos de produção ou utilização de hidrogénio verde. Desenvolver novas tecnologias de produção, armazenamento e utilização do hidrogénio, mais eficientes, económicas e com maior durabilidade e fiabilidade, é uma das apostas para promover a descarbonização dos processos produtivos e do ambiente edificado.
Um caminho facilitado pelo facto de, no contexto europeu, Portugal estar a assumir a vanguarda do aproveitamento do hidrogénio, procurando tornar-se numa referência no processo de descarbonização.
Hidrogénio já dá cartas em território nacional
Portugal comprometeu-se, em 2016, a assegurar a neutralidade carbónica até 2050, traçando uma visão clara relativamente à descarbonização profunda da economia nacional, enquanto contributo para o acordo de Paris e em consonância com os esforços em curso a nível internacional.
Para concretizar este objetivo, foi criado o Roteiro para a Neutralidade Carbónica 2050 (RNC2050)1, com a estratégia de desenvolvimento a longo prazo de redução de emissões de gases com efeito estufa, e com os principais vetores de descarbonização e linhas de atuação a seguir rumo a uma sociedade neutra em carbono até 2050.
Alinhado com este Roteiro, e com o objetivo de concretizar políticas e medidas para alcançar as metas estabelecidas, Portugal submeteu à Comissão Europeia, em dezembro de 2019, a versão final do seu Plano Nacional Energia e Clima para o horizonte 2021-2030 (PNEC 2030)2. Neste âmbito, foram definidas metas para o setor da energia, entre as quais se destaca: atingir uma incorporação de 47% de fontes renováveis no consumo final de energia, atingir pelo menos 80% de renováveis na produção de eletricidade, reduzir para 65% a dependência energética do exterior, e reduzir em 35% o consumo de energia primária.
Importa referir que, face à versão preliminar do PNEC remetida à Comissão Europeia em 2018, houve algumas alterações, sendo uma das mais relevantes o papel atribuído aos gases renováveis, do qual se destaca o papel do hidrogénio, que ganha maior relevância no cumprimento das metas para 2030 e 2050.
Este protagonismo foi acompanhado por oportunidades de financiamento, nomeadamente o PO SEUR3, que no final de 2020 contemplou um concurso para projetos de produção de gases de origem renovável.
2021 será o ano de arranque, com o primeiro leilão de hidrogénio verde do governo Português, destinado aos consumidores. A acompanhar este avanço, começa a surgir regulamentação técnico-jurídica para o setor. Outro fator que poderá favorecer a consolidação do hidrogénio é a tendência do aumento das taxas relacionadas com as emissões de carbono, tornando o hidrogénio mais competitivo economicamente. Atualmente o custo de produção médio do hidrogénio verde ronda os 4 €/kg, e estima-se que na próxima década esse valor seja reduzido a metade.
Versatilidade do hidrogénio cria oportunidades para vários setores
Todos estes sinais convergem para a criação de um cenário propício à integração do hidrogénio na descarbonização da economia nacional, e é expectável que vejamos um impacto significativo em alguns setores – Indústria, Transportes, Energia – posicionando-se como uma solução custo-eficaz no médio prazo.
O hidrogénio verde pode ainda constituir um elemento chave para a promoção da integração gradual dos sistemas de gás e de eletricidade (sector coupling), permitindo ligar os sistemas elétricos e térmicos de forma flexível, com destaque para as complementaridades e sinergias entre redes de eletricidade e de gás.
De facto, o hidrogénio verde pode ser injetado na rede de gás natural (até uma determinada percentagem em volume - através de projetos Power to Gas) e, dessa forma, descarbonizar e valorizar o ativo económico que constitui a atual rede de distribuição de Gás Natural, para posterior consumo em aplicações residenciais e industriais.
Algumas empresas já começaram a produzir produtos capazes de tolerar diferentes teores de hidrogénio na mistura. Paralelamente, algumas empresas do setor de distribuição de gás natural começam também – com o apoio do INEGI - a estudar e a testar os efeitos desta mistura, de forma a identificar o limite para a % de H2 com mínimo impacto nos ativos das suas redes.
O hidrogénio também pode ser aplicado em fuel cells para a produção de energia elétrica de uso direto ou associado ao setor de mobilidade como: carros, autocarros, comboios, embarcações, etc.
A versatilidade do hidrogénio, aliada à ambiciosa estratégia portuguesa, confere ao hidrogénio uma centralidade no processo de descarbonização, e no qual depositamos grandes expectativas. E claro, a inovação tecnológica será um importante motor nesta mudança.