SHEFFIELD, Inglaterra - Rachel Smith viveu a difícil jornada do hidrogênio verde, do sonho dos cientistas a uma indústria que pode estar prestes a dar um salto comercial. Engenheira, ela começou duas décadas atrás, trabalhando em um celeiro reformado nos primeiros dispositivos para produzir gás de queima limpa.
Agora ela faz parte de uma equipe que corre para construir máquinas gigantes que usarão eletricidade para separar o hidrogênio da água para grandes empresas como a Royal Dutch Shell e a Orsted, uma desenvolvedora eólica dinamarquesa.
“Deixamos aqueles primeiros anos para trás”, disse Smith, diretora executiva da ITM Power, que opera em uma nova fábrica em Sheffield, centro decadente de siderúrgicas e mineração de carvão. “Agora estamos jogando no mundo de verdade, não em laboratórios de pesquisa”.
Entre governos, ambientalistas e empresas de energia está se formando o consenso de que cortes profundos nas emissões de carbono exigirão grandes quantidades de um combustível limpo como o hidrogênio.
Os defensores identificaram inúmeras aplicações potenciais do elemento para reduzir as emissões de carbono. Ele poderia ser usado para fornecer energia a trens, aviões e caminhões de longa distância. As empresas de energia também estão experimentando misturar hidrogênio com gás natural para aquecimento doméstico e gás de cozinha.
Ao todo, estão em andamento mais de duzentos projetos de grande escala para produzir ou transportar hidrogênio, envolvendo investimentos de mais de US$ 80 bilhões. A Daimler e a Volvo, as maiores fabricantes de caminhões do mundo, planejam em alguns anos começar a produção em massa de caminhões elétricos de longa distância que funcionam com dispositivos chamados células de combustível, as quais convertem hidrogênio em eletricidade. Água será a única emissão dos caminhões.
“Você pode imaginar uma economia quase inteiramente sustentada por eletricidade muito limpa e hidrogênio muito limpo”, disse Ernest Moniz, secretário de energia do governo Obama e agora CEO da Energy Futures Initiative, uma organização de pesquisa.
Mas ele alertou que “muitas coisas têm de acontecer” para que um gás agora usado principalmente em áreas especializadas se torne “parte da espinha dorsal do sistema de energia”.
Entre os obstáculos que devem ser superados: criar o suficiente do tipo certo de hidrogênio, a um preço que as indústrias e os consumidores possam aceitar.
O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo, mas precisa ser separado de alguma outra substância, como água ou combustíveis fósseis. Setores como o de refino de petróleo, por exemplo, usam grandes quantidades do chamado hidrogênio cinza, que é produzido principalmente pela separação do hidrogênio do gás natural. E esse processo gera mais emissões de gases de efeito estufa do que a queima de diesel.
Na verdade, menos de 5% do hidrogênio produzido hoje está livre de emissões, e esse tipo custa mais do que o dobro da versão cinza – US$ 5 por quilo contra US$ 1 a US$ 2 por quilo, de acordo com a Bernstein, uma empresa de pesquisa. Também é mais caro do que os combustíveis convencionais, como o diesel.
A empresa de Smith em Sheffield é uma das fontes mais promissoras de hidrogênio feito sem produzir emissões. Ela fabrica dispositivos conhecidos como eletrolisadores, que usam eletricidade para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Esse hidrogênio é livre de emissões, desde que a eletricidade venha de fontes como a eólica e a solar.
Os eletrolisadores existem há um século, mas analistas dizem que a tecnologia da ITM, conhecida como membrana polimérica, tem a vantagem de poder ligar e desligar rapidamente – uma grande vantagem para máquinas projetadas para se acoplarem a parques eólicos e solares, cuja produção varia com o sol e a brisa.
A ITM diz que o valor de seus contratos triplicou no ano passado para 154 milhões de libras, ou cerca de US $ 213 milhões. Analistas do banco britânico Barclays estimam que um mercado de US $ 65 bilhões para esses equipamentos pode se materializar na próxima década.
A perspectiva de ter uma arma contra as mudanças climáticas vem atraindo investidores para a ITM e também para empresas semelhantes, como a NEL, na Noruega, e a McPhy Energy, na França. Mesmo que a ITM perca dinheiro, ela tem um valor de mercado de cerca de 2,3 bilhões de libras. O preço das ações quadruplicou desde o início de 2020.
Até recentemente, a ITM se concentrava na construção de pequenos dispositivos para instalações como postos de gasolina, alguns deles operados pela Shell, que atendiam a um punhado de veículos movidos a hidrogênio. Agora está buscando projetos muito maiores, capazes de produzir hidrogênio suficiente para abastecer frotas de caminhões ou ônibus. A empresa se associou à Linde, fornecedora alemã de gás industrial, que detém 17% do capital da ITM. Este ano, a sede se transferiu para a fábrica de Sheffield – do tamanho de dois campos de futebol, considerada a maior planta de eletrolisadores do mundo – com o objetivo de produzir instalações em escala industrial.
As entranhas dessas usinas a gás são unidades com células bem empilhadas, como bandejas de refeitório, onde ocorre a separação do hidrogênio da água. Muitos módulos podem ser ligados entre si para fazer instalações muito grandes que, por sua vez, serão capazes de produzir hidrogênio limpo e abundante.
Recentemente, a Shell começou a operar um dos maiores eletrolisadores da ITM em uma refinaria na Alemanha. A eletricidade virá de fazendas eólicas e o hidrogênio será usado para remover o enxofre dos combustíveis. Mais tarde, uma instalação expandida poderá produzir hidrogênio para um combustível de aviação que queima com emissões mais baixas.
A ITM também está trabalhando em uma planta destinada a fornecer até 45 toneladas de hidrogênio por dia para uma área industrial na região de Humber, no nordeste da Inglaterra. A energia viria de um parque eólico offshore.
Máquinas maiores, juntamente com energia renovável mais barata, devem melhorar a economia do hidrogênio. Pesquisadores da consultoria McKinsey esperam que, em 2030, o hidrogênio verde seja barato o suficiente para competir com outras fontes de energia.
Mas, por enquanto, os projetos de hidrogênio limpo exigem subsídios do governo, e os clientes ainda precisam estar dispostos a pagar mais pela energia que produzem.
Para que o hidrogênio se torne uma importante fonte de energia, serão necessárias outras grandes mudanças, como regulamentações que incentivem o uso de hidrogênio verde na indústria e no aquecimento. A tecnologia também precisará de melhor infraestrutura e consumidores dispostos a adotar novos hábitos. / TRADUÇÃO DE RENATO PRELORENTZOU
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