Fonte de energia limpa e de excelente potencial energético, o hidrogênio verde tem sido um dos elementos fundamentais para a transição energética. No entanto, de acordo o Jornal da USP, um novo estudo aponta que, do ponto de vista econômico, os sistemas eólico e solar ainda são inviáveis para produzir hidrogênio no Brasil.
Essa é uma das principais considerações apontadas no artigo assinado pelas pesquisadores Drielli Peyerl e Sabrina Fernandes Macedo, publicado na revista acadêmica International Journal of Hydrogen Energy. De acordo com Macedo, engenheira eletricista e uma das autoras da pesquisa, um dos pontos levantados no estudo foi a questão da viabilidade econômica de se produzir e armazenar hidrôgenio verde no país em sistemas híbridos, por meio de energia e curtailment events.
Segundo a pesquisadora, “os curtailment events ocorrem quando o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) solicita que plantas eólicas ou solares parem de gerar energia caso haja, por exemplo, algum processo de interrupção de rede ou então de geração acima da carga. Em tese, essa energia excedente poderia ser utilizada para geração de hidrogênio verde”, afirma.
Dados e investimentos x cenários hipotéticos
Para realizar o estudo, as pesquisadoras analisaram as duas maiores usinas no país: o complexo eólico Baixa do Feijão, no Rio Grande do Norte, e o complexo Sertão Solar Barreiras, na Bahia.
“Os dados de operação e investimento dessas usinas serviram de base de dados de entrada para a construção do modelo econômico, no qual foram desenvolvidos cenários hipotéticos muito próximos da realidade”, explica Peyerl, orientadora do trabalho, conduzido com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Segundo o estudo, atualmente, cerca de 93% da energia eólica e solar produzida no Brasil é utilizada. Assim, com um excedente anual na faixa dos 3%, uma planta poderia se dedicar à produção de hidrogênio por apenas 700 horas ao longo do ano. Para as pesquisadoras, o custo econômico só será competitivo a partir do momento que houver usinas dedicadas em tempo integral na produção e no armazenamento de hidrogênio.
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O ideal é a usina operar acima de 3 mil horas com eletrolisadores ao custo de 650 dólares por quilowatt elétrico (kWe)”, aponta Peyerl. “Quanto maior o número de horas que a planta estiver dedicada à produção de hidrogênio, maior é a viabilidade econômica do projeto.
Desafios
O custo dos eletrolisers e dos sistemas de estocagem são um dos principais desafios a serem enfrentados na construção de sistemas híbridos. O eletrolisador é um dispositivo capaz de produzir hidrogênio por meio de um processo químico chamado eletrólise, pelo qual as moléculas de água são quebradas em átomos de oxigênio e hidrogênio através da eletricidade. O custo deste dispositivo é alto, pois utilizam metais preciosos como catalisadores do processo.
De acordo com as pesquisadoras, o processo completo envolve a produção de hidrogênio verde, seu armazenamento e, por fim, a transformação desse hidrogênio verde de volta em energia. Porém, o estudo aponta que o processo completo não é o mais lucrativo, porque implica a adoção de sistemas a célula combustível, o que encarece o processo.
“Comercializar hidrogênio verde é mais lucrativo, ele pode ser vendido para setores como transporte ou indústria, por exemplo, a siderúrgica e a de fertilizantes”, observa a orientadora da pesquisa. “No caso, essa estratégia contribui não apenas para mitigar os gases de efeito estufa, bem como favorece nossa competitividade industrial e o crescimento econômico.”
