Kiane de Kleijne examinou não apenas os benefícios do hidrogénio verde, mas também as emissões associadas à produção e transporte do hidrogénio verde.
O hidrogénio verde muitas vezes, mas certamente nem sempre, leva à produção de CO2 ganhos. Esta afirmação é baseada em pesquisas publicadas na Nature Energy por Kiane de Kleijne da Radboud University e da Eindhoven University of Technology. “Se você calcular todo o ciclo de vida da produção e transporte de hidrogênio verde, CO2 os ganhos podem ser decepcionantes. No entanto, se o hidrogénio verde for produzido a partir de eletricidade muito limpa e localmente, pode realmente ajudar a reduzir as emissões.”
Pensa-se que o hidrogénio verde pode dar um contributo importante para a redução das emissões de gases com efeito de estufa. As empresas holandesas estão atualmente a investir no desenvolvimento de hidrogénio verde em países onde a energia verde, necessária para produzir hidrogénio verde, pode ser facilmente gerada, como a Namíbia e o Brasil.
A UE pretende também produzir 10 milhões de toneladas de hidrogénio verde e importar mais 10 milhões de toneladas até 2030.
“O hidrogénio verde tem um grande potencial como tecnologia devido à sua versatilidade e muitas aplicações. Mas, infelizmente, ainda prevejo alguns obstáculos no caminho”, afirma a cientista ambiental Kiane de Kleijne, agora a trabalhar como pós-doutoranda na área de Tecnologia, Inovação e Sociedade. grupo da Faculdade de Engenharia Industrial e Ciências da Inovação.
Todo o ciclo de vida
Para mais de mil projetos planeados de hidrogénio verde, De Kleijne calculou as emissões de gases com efeito de estufa associadas à produção de hidrogénio verde, incluindo a produção, por exemplo, de painéis solares, turbinas eólicas e baterias para fornecer energia e transporte por gasoduto ou navio.
“O hidrogénio verde é produzido dividindo a água em oxigénio e hidrogénio num eletrolisador usando eletricidade verde. Pode então usar esse hidrogénio como matéria-prima ou combustível. O hidrogénio produzido a partir do gás natural já é amplamente utilizado como matéria-prima, por exemplo, em a indústria química para produzir metanol e amônia para fertilizantes.”
A vantagem do hidrogênio verde é que ao dividir a água, além do hidrogênio, apenas o oxigênio é liberado e nenhum CO2. “No entanto, isso requer grandes quantidades de energia verde”, diz o pesquisador. “Você só pode reduzir as emissões se usar energia verde, como a energia eólica ou solar.”
“Mas, mesmo assim, as emissões provenientes da fabricação de turbinas eólicas e painéis solares por si só aumentam consideravelmente. Se olharmos para todo o ciclo de vida desta forma, o hidrogénio verde muitas vezes, mas certamente nem sempre, leva à produção de CO2 ganhos. CO2 os ganhos são geralmente maiores quando se usa energia eólica em vez de energia solar.”
“Isso irá melhorar ainda mais no futuro, à medida que mais energia renovável será usada para fabricar turbinas eólicas, painéis solares e aço para o eletrolisador, por exemplo”.
Transporte de hidrogênio
A produção de hidrogénio resulta nas emissões mais baixas em locais onde há muito sol ou vento, como o Brasil ou a África. A desvantagem é que este hidrogénio deve depois ser transportado para a Europa. Isso é um desafio tecnológico e pode criar muitas emissões adicionais.
O transporte de hidrogénio verde por longas distâncias contribui tanto para as emissões totais que grande parte do CO2 os ganhos da produção em locais distantes e favoráveis são negados.
Kiane de Kleijne, cientista ambiental do grupo Tecnologia, Inovação e Sociedade
“O transporte de hidrogénio verde por longas distâncias contribui tanto para as emissões totais que grande parte do CO2 os ganhos da produção em locais distantes e favoráveis são anulados”, afirma De Kleijne. Para distâncias curtas, as emissões do transporte parecem ser mais baixas nos oleodutos, enquanto o transporte de hidrogénio líquido é melhor para distâncias longas.
Emissões zero
A mensagem principal, segundo o cientista, é que não devemos afirmar que tecnologias como o hidrogénio verde são completamente isentas de emissões. Os métodos de cálculo atuais que constituem a base das regulamentações geralmente não consideram as emissões do que precisa ser fabricado para produzir hidrogênio, como painéis solares e eletrolisadores, ou vazamentos de hidrogênio durante o transporte.
Nestes casos, pode parecer que o hidrogénio verde não produz quaisquer emissões, mas isso está longe de ser o caso.
“Ao observar as emissões ao longo de todo o ciclo de vida, podemos fazer um melhor equilíbrio entre tecnologias e identificar onde podem ser feitas melhorias na cadeia. Além disso, podemos perguntar-nos: o que é importante produzir nos Países Baixos e na Europa? E quando seria melhor transferir uma indústria para outro lugar do mundo?”
O artigo ‘Emissões mundiais de gases de efeito estufa da produção e transporte de hidrogênio verde’ foi publicado na Nature Energy em 21 de junho. (DOI 10.1038/s41560’024 -01563-1)