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Portugal tem condições vantajosas para entrar no mercado do hidrogénio verde. Entrevista com o investigador Pedro Horta.

 

“O Investigador Coordenador e Titular da Cátedra de Energias Renováveis da Universidade de Évora, Pedro Horta, concedeu uma entrevista à E-Global-Noticias em Português onde aborda o papel do hidrogénio na transição energética e destaca as condições vantajosas de Portugal para entrar neste novo mercado.

Com 17 anos de experiência no desenvolvimento de atividades de investigação no campo da energia solar, Pedro Horta liderou durante 4 anos o Grupo de Calor de Processo Solar e Sistemas Industriais no Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE e entre 2015 e 2019 coordenou a Agenda Europeia Comum de Investigação e Inovação (ECRIA) INSHIP – Integrating National Research Agendas on Solar Heat for Industrial Processes.”

 

 I PARTE

 

O tema do hidrogénio não é novo, no entanto e actualmente, fala-se cada vez mais da produção e utilização de hidrogénio verde. Quais são as grandes diferenças, vantagens e desvantagens deste tipo de hidrogénio em comparação com o hidrogénio azul e o cinzento?

O hidrogénio cinzento é o tipo de hidrogénio que está a ser produzido hoje em dia. A sua produção tem por base o consumo de combustíveis fósseis, como o metano, gás natural ou mesmo o carvão. A utilização destes combustíveis tem, no próprio processo das reacções termoquímicas que leva depois à produção de hidrogénio, a emissão de gases com efeito de estufa. A produção de hidrogénio cinzento é hoje responsável por mais de 95% da produção de hidrogénio a nível mundial.

Depois temos o hidrogénio azul, este conceito é semelhante ao hidrogénio cinzento com uma diferença fundamental: vamos associar à produção de hidrogénio um pós tratamento das emissões através de tecnologias de sequestro de carbono. Vamos armazenar o carbono que é produzido e depois com este dióxido de carbono podemos fazer várias coisas. Pode ser utilizado na produção de combustíveis líquidos ou como matéria-prima para reacções químicas na indústria, mas o importante é que não vai ser libertado para a atmosfera. Portanto, quando falamos de hidrogénio azul estamos a falar de hidrogénio cinzento mais sequestro de carbono.

O hidrogénio verde é obtido através de processos não baseados em combustíveis de origens fósseis, logo não libertadores de dióxido de carbono. Assim, não há necessidade de sequestro de carbono porque não o vamos emitir. Exemplo de um processo, e o que se fala mais hoje em dia, é a utilização da electrólise. Este é um processo em que se separa o hidrogénio do oxigénio presente em gotículas de água através de um processo electroquímico. Depende do consumo de electricidade e de água, que é a matéria prima.

Se esta electricidade for produzida numa central eléctrica a carvão não deixa de ser hidrogénio cinzento. Mas, se substituirmos a central a carvão por energia eólica, energia solar fotovoltaica ou energia hídrica, aí a electricidade é produzida sem recurso a combustíveis fósseis e todo o processo de produção de hidrogénio é livre de emissões, por isso chamado de hidrogénio verde.

O facto de não recorrer a combustíveis fósseis leva a que a produção de hidrogénio verde seja mais cara…

Sim…Hoje em dia e no estado actual de desenvolvimento das diferentes tecnologias…Mas é importante perceber que 96% do hidrogénio que é produzido a nível comercial e mundial é produzido com base em combustíveis fósseis. Esses foram os processos que foram desenvolvidos em larga escala, são tecnologias muito amadurecidas, disponíveis no mercado e que por isso atingem custos de produção mais baixos. Mas esses custos de produção também dependem da matéria-prima, seja gás natural, carvão ou outro, e dependem também de uma outra coisa que é nós não taxarmos os impactos ambientais que esta produção tem.

Neste momento, estamos a produzir emissões que ninguém cobra. Se tivermos por um lado um aumento do custo de produção através das matérias primas, como seja, aumento do preço do gás natural, do preço do carvão ou começarmos a ter taxas sobre as emissões, estes custos de produção vão alterar-se drasticamente. E a política energética na União Europeia, e também fora da União Europeia, está a ir cada vez mais no sentido de introduzir estas taxas. Ou seja, a politica ambiental está a caminhar no sentido de fazer com que os custos ambientais sejam atribuídos aos seus responsáveis. Quando isso acontecer os custos de produção de hidrogénio por via fóssil e renovável vão-se aproximar.

Por outro lado, temos de aumentar a escala para a produção de hidrogénio, por exemplo, através de electrolisadores…Neste momento a produção global de hidrogénio é suportada em cerca de 4% através de electrolisadores, 4% é um mercado quase marginal. Se aumentarmos muito a escala deste mercado, as tecnologias vão-se naturalmente tornar mais baratas e tornar os custos de produção mais baixos. Isto acontece para qualquer tecnologia.

Aquilo que os estudos internacionais também mostram é que, aos custos atuais, a produção de hidrogénio verde com base em electrólise comparada com o processo de longe mais utilizado começa a ser competitivamente viável quando começamos a ter custos de electricidade verde na ordem dos 20euros por megawatt. E este é, nem mais nem menos, o valor médio que nós tivemos em Portugal para os leilões de energia fotovoltaica em 2019.

Portanto, estamos claramente a atingir um ponto em que a electricidade verde, chamemos-lhe assim, começa a apresentar custos realmente baixos e a viabilizar condições competitivas para a produção de hidrogénio verde.

Ou seja, uma conjugação de aproveitamento de economias de escala na produção de hidrogénio verde com o aumento dos custos de produção dos outros tipos de hidrogénio.

Exactamente. É a conjugação desses dois efeitos que irá tornar, tendencialmente, a produção de hidrogénio verde mais competitiva.

Quando estarão reunidas essas condições? Na próxima década?

Sim. Sim, os estudos apontam para que se atinjam condições de competitividade já em 2030. É claro que as condições de competitividade não vão ser iguais em todo o lado. Mas Portugal, por exemplo, dadas as condições de recursos que tem, está numa posição, de certa forma, vantajosa na Europa para desenvolver uma estratégia de produção de hidrogénio.

Essa posição vantajosa poderá levar-nos a entrar no mercado de forma competitiva como exportadores de hidrogénio?

Quando falamos de exportação de hidrogénio, e nomeadamente de hidrogénio verde, o que nós estamos a falar na prática é da exportação de recursos renováveis. É nesta mudança de paradigma que está uma das grandes vantagens do hidrogénio para nós. O hidrogénio é uma matéria que pode ser armazenada. Assim e utilizando uma metáfora, quando usamos a energia eólica, solar fotovoltaica, hídrica ou até biomassa para produzir hidrogénio, estamos a engarrafar esses recursos renováveis para os poder exportar em forma de hidrogénio.

Isto permite que países como Portugal que não têm recursos fósseis, ou se têm são em quantidades insuficientes para ser comercial, se tornem países produtores de combustíveis verdes, e isso é de certa forma disruptivo do que é o mercado energético actual.

Ou seja, irá permitir que países que são hoje importadores de combustíveis fósseis se tornem mais autónomos, porque reduzem o peso do consumo destes combustíveis, mas também que  se tornem exportadores de combustíveis verdes.

O armazenamento e o transporte de hidrogénio têm características especiais. É necessário ainda criar uma infra-estrutura em Portugal.

O hidrogénio é uma molécula muito leve e isso levanta algumas questões técnicas e tecnológicas. Mas essas questões já estão resolvidas há décadas. Já hoje e desde há décadas existe produção, distribuição e transporte de hidrogénio. As tecnologias já existem.

O que é preciso é aumentar a sua capacidade e precisamos também de uma redução de custos das tecnologias de armazenamento, distribuição e transporte. Esse é um investimento em infra estruturas que tem de ser feito… Investimento que foi feito quando, por exemplo, os países passaram a adotar o gás natural como uma fonte de energia final.

É uma questão de investimento, que tem custos associados evidentemente. Esses custos fazem com que a questão económica mais lógica seja a produção e consumo no local e, portanto, evitar as necessidades de transporte. O que limita a exportação não por questões técnicas mas por questões económicas/financeiras.

Quais são os sectores que poderão beneficiar mais do hidrogénio?

O hidrogénio tem uma aplicação muito clara na indústria energeticamente intensiva, como por exemplo do aço ou da indústria química. Indústrias onde existam processos de alta ou muito alta temperatura que assentam na combustão de combustível gasoso ou liquido. Estes processos são dificilmente electrificáveis.

A outra opção para descarbonizar a indústria é electrificando os processos industriais utilizando electricidade verde. Mas há processos difíceis de electrificar, para estes o hidrogénio verde vem resolver o problema.

Um outro sector onde os combustíveis verdes são fundamentais é o sector da mobilidade, do transporte, nomeadamente do transporte de longo curso, marítimo, aéreo ou até transporte de mercadorias rodoviário.

Electrificar este tipo de transporte tem um desafio de armazenamento de energia eléctrica. Com as tecnologias existentes actualmente para o armazenamento eléctrico não conseguimos obter densidades de energia compatíveis com o transporte de longo curso. Para percursos curtos sim, é o que designamos por mobilidade eléctrica.

Com a descarbonização dos setores de transporte de longo curso e indústria pesada estamos a falar, grosso modo, de 30 a 40% do consumo total de energia a nível global. É uma parte muito importante dos consumos energéticos que por via da electrificação muito dificilmente iremos conseguir descarbonizar.

Serão as empresas destes sectores a fazer os maiores investimentos necessários para o mercado de hidrogénio funcionar?

Não, estas empresas e esses sectores são os off takers, são os sectores que vão consumir este produto a partir do momento em que se torne mais competitivo do que as alternativas. Tem de existir uma percepção muito clara de que haverá retorno nos investimentos a serem feitos.

Se temos incentivos públicos na instalação, em Portugal, da indústria de produção de hidrogénio, assumindo que essas tecnologias têm um sobrecusto face às tecnologias convencionais, esse investimento tem de ser suportado em estudos que mostrem que o país tem capacidade para internalizar estes custos na cadeia de valor da produção de hidrogénio, desde as tecnologias de produção até ao produto final.

Temos de ter capacidade de fabricar as tecnologias para as podermos exportar. Não apenas exportando hidrogénio mas também as tecnologias, isso é que pode fazer com que se consiga recuperar o sobrecusto do investimento inicial.

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