Hidrogênio verde: “O que precisamos a longo prazo é de milhares de GWs de capacidade de eletrólise”.

Os rápidos aumentos nos preços dos combustíveis no ano passado e a crise Rússia-Ucrânia em andamento trouxeram um grande destaque ao potencial de alternativas, como o hidrogênio.

O hidrogênio verde, os produtos associados e a eletricidade gerada a partir de fontes de energia renováveis, juntos, não apenas apoiam a transição energética, mas também podem reduzir a dependência dos países de combustíveis fósseis em áreas como geração de energia, transporte e manufatura.

A questão, dada a influência que alguns exportadores de energia têm sobre outras nações e a crise climática que o mundo enfrenta, é mais pertinente hoje do que nunca.

O mundo está avançando constantemente ao longo da estrada do hidrogênio limpo – e as nações latino-americanas estão entre as que estão na vanguarda –, mas há uma distância razoável a percorrer. Para o hidrogênio verde, produzido com eletricidade e água, uma parte fundamental do quebra-cabeça é aumentar a produção de eletrolisadores. O hidrogênio azul é produzido a partir do gás natural, empregando tecnologia de captura e armazenamento de carbono.

Para discutir o hidrogênio e a situação atual, juntamente com a economia da produção limpa de hidrogênio, a BNamericas conversou com Dolf Gielen, diretor do Centro de Inovação e Tecnologia da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA).

Gielen supervisiona o trabalho da agência em assessorar os países membros nas áreas de status de tecnologia e roteiros, planejamento de energia, custos e mercados, e estruturas de políticas de inovação.

Gielen esteve envolvido na produção do recente relatório da IRENA Geopolitics of the Energy Transition: The Hydrogen Factor.

BNamericas: O relatório diz que o negócio de hidrogênio será mais competitivo, mas menos lucrativo do que petróleo e gás. Você pode, por favor, falar um pouco mais sobre isso?

Gielen: Se você olhar para o custo atual de, digamos, hidrogênio limpo [verde e azul], é um custo bastante alto e esse custo cairá. Mas mesmo a projeção de custo mais otimista que já vi é de cerca de US$ 1/kg.

Você precisa de cerca de 8 kg para um gigajoule, o que significa que é cerca de US$ 8/gigajoule. No momento, estamos em tempos loucos de preços de energia, mas o preço típico do gás natural nos EUA estava em torno de US$ 3-4/gigajoule. O preço típico do gás natural na Europa era de cerca de US$ 8/gigajoule. Isso incluiu lucros já significativos no lado da produção.

Estamos falando de um transportador de energia limpa cujos custos de produção poderão, no futuro, na melhor das hipóteses, ser quase iguais ao preço do gás natural de hoje.

Em relação ao hidrogênio, não há essa margem enorme que existe na oferta de gás, no momento.

A expectativa é que em locais favoráveis, como o Chile, os custos [do hidrogênio verde] diminuam muito rapidamente.

Em nossos cenários de longo prazo, temos cerca de dois terços de verde e um terço de azul no mix de oferta.

BNamericas: Em termos de queda dos preços do hidrogênio verde, para quais prazos estamos olhando?

Gielen: Houve declarações recentes de OEMs [fabricantes de equipamentos originais] que diziam que, nos próximos cinco anos, cairia para cerca de US$ 1,5/kg. Todas essas declarações devem ser vistas à luz de quais preços de eletricidade renovável estamos falando exatamente – o que é muito específico do local. Então, com certeza você precisa de eletricidade renovável a US$ 0,01-0,02/kWh para chegar a esses preços.

BNamericas: Qual é a situação geral em relação ao crescimento do hidrogênio verde? Como estão as coisas?

Gielen: Hoje, eu diria que cerca de 1% de todo o hidrogênio produzido no mundo é verde, mas a maior parte é um subproduto de hidrogênio da produção de cloro.

Se você observar eletrolisadores de hidrogênio dedicados, há menos de 1 GW em operação hoje, o que não é muito.

A expectativa é que isso cresça muito rápido. A capacidade de fabricação desses eletrolisadores verdes, no momento, é de cerca de 6 GW por ano, muito mais do que a capacidade instalada. A expectativa é que cresça para 15-20 GW nos próximos cinco anos, ou seja, capacidade anual de fabricação de eletrolisadores.

Isso ainda não é suficiente. O que precisamos, a longo prazo, são milhares de GW de capacidade de eletrólise para causar um impacto significativo no geral.

Então, para se ter uma ideia, se tivermos um cenário em que 8% de todo o uso final de energia no mundo seja hidrogênio verde em 2050 – isso é cerca de 400 milhões de toneladas por ano [Mt/a]. Para produzir isso, você precisa de pelo menos 5 mil GW de capacidade do eletrolisador e isso precisa ser combinado com pelo menos a mesma, ou talvez o dobro, da capacidade de eletricidade renovável.

E para colocar em perspectiva, hoje, toda a capacidade de eletricidade renovável, em vigor, em todo o mundo, é de 3 mil GW.

Então, estamos falando de três vezes a capacidade de eletricidade renovável de hoje apenas para produzir hidrogênio verde, então dá uma ideia da magnitude do desafio.

BNamericas: Você acha que essa demanda virá?

Gielen: Isso já está acontecendo. O segmento de mercado que está se movendo mais rápido agora é a produção de amônia verde. Você usa hidrogênio verde e processa para fazer amônia. A produção mundial de amônia hoje é de cerca de 200 Mt/ano.

Os projetos que já foram comprometidos somam cerca de 10 Mt de amônia verde até 2030. Se você pegar o pipeline completo de projetos, são cerca de 50 Mt de amônia verde. É um quarto da produção mundial em andamento para projetos verdes, então isso é muito significativo.

Além disso, você vê desenvolvimentos interessantes, por exemplo, na produção de ferro verde – ferro reduzido direto. Portanto, existem cerca de 20 projetos-piloto em todo o mundo e esse é potencialmente um mercado muito grande.

Esperamos que a maior parte dessa produção [de pelotas e briquetes a quente, que podem ser prontamente embarcados] ocorra próximo às minas de ferro. Por exemplo, na Austrália há muito interesse nisso. Eu sei que a Vale também olhou para isso.

BNamericas: O que está impulsionando esse mercado verde nascente globalmente? É política do Estado, do setor privado ou uma combinação dos dois?

Gielen: Por enquanto, esse hidrogênio ainda é um combustível relativamente caro, então você precisa de um incentivo de preço, como um preço de CO₂, como temos na Europa agora, de 100 euros por tonelada [métrica] de CO₂, ou você precisa ter um cliente que realmente queira essas credenciais verdes.

Por exemplo, há montadoras que dizem: ‘bem, eu quero vender carros verdes e para vender carros verdes eu quero ter aço verde’. E para ter aço verde você precisa ter hidrogênio verde. Esse pensamento ESG está se tornando muito importante.

Você também vê isso agora, por exemplo, no setor de mineração, que, claro, é particularmente relevante para sua região. Os consumidores desses metais dizem ‘quero metais verdes’. E assim, mineradores de cobre, mineradores de lítio etc., estão vendo o que podem fazer. O hidrogênio é uma das soluções que você pode aplicar para esses caminhões de transporte e também para alguns dos processos.

BNamericas: Em termos de transição energética, qual país da América Latina você diria que é o mais avançado?

Gielen: O país da região que está mais avançado nisso é o Uruguai. Começou a partir de uma forte base hidrelétrica, acrescentou muito vento e o país agora está dizendo: ‘ok, o próximo passo seria eletrificar o setor de transportes’.

Também vemos, a longo prazo, um papel para o hidrogênio nisso.

BNamericas: O Uruguai levantou a possibilidade de construir instalações offshore de produção de amônia verde, usando energia eólica.

Gielen: Com amônia, a logística é muito mais fácil [do que com hidrogênio verde]. Hoje, o principal mercado para a amônia é o fertilizante de amônia, que representa cerca de 80% de toda a amônia usada. Esse provavelmente seria o primeiro mercado. Há muita atenção na amônia como combustível de transporte, mas isso está apenas começando. Esse mercado precisa crescer.

Mas você também pode pensar em outros produtos. Há uma atenção crescente, por exemplo, em combustíveis de aviação sintéticos produzidos a partir de hidrogênio e CO₂. 

Em nossa opinião – vemos a longo prazo –, devido aos desafios no transporte de hidrogênio líquido, achamos que veremos cada vez mais transporte de commodities à base de hidrogênio, como amônia, como ferro, como combustível sintético de aviação.

BNamericas: Quando você acredita que tudo isso vai realmente começar a decolar?

Gielen: Olhando para a expansão da capacidade de fabricação de eletrolisadores nos próximos anos, estamos passando de alguns 100 MW por ano para 10 GWs por ano, o que já é uma expansão significativa. Dei o exemplo do que está acontecendo na amônia verde.

Muito disso é apenas um começo. Se realmente quisermos ficar alinhados com esse caminho de 1,5 graus [aquecimento global], precisamos de uma descarbonização muito significativa até 2030. Há uma grande transição necessária nos próximos anos.

BNamericas: Que impacto o aumento dos preços do gás natural e dos combustíveis líquidos e as tensões na Europa podem ter no crescimento do setor de hidrogênio? Isso poderia estimular o desenvolvimento?

Gielen: Um efeito imediato é pensar se devemos ir verde ou azul – o argumento sempre foi, ‘oh, azul é muito mais barato’. Mas com os preços atuais do gás natural na Europa, isso não é mais verdade. Esse é um efeito.

O outro efeito é que certamente também estimulará mais atenção em retrofits de eficiência de construção. Do lado da geração de energia, os altos preços do gás significam mais atenção às energias renováveis. Projetos renováveis são, economicamente, muito atrativos no momento.

No geral, penso que precisamos de muito hidrogênio limpo daqui para frente, especialmente hidrogênio verde. Mas, especialmente neste lado das commodities, ainda não se sabe quão importante será o hidrogênio, puramente como transportador de energia a longo prazo.

Vamos precisar de todo o hidrogênio verde que conseguirmos.

BNamericas: Alguma palavra sobre a América Latina?

Gielen: No contexto do Chile, a produção de fertilizantes é importante. A amônia pode desempenhar um papel nisso.

Ainda não mencionei o metanol [o Chile tem um projeto-piloto de metanol e gasolina sintética em andamento, Haru Oni], que é um combustível interessante, mas também é um alicerce para produtos químicos verdes.

A América Latina, a América do Sul, tem um enorme potencial de energia renovável. Essa pode ser a base de uma indústria de hidrogênio.

BNamericas: Em termos de tendências de energia renovável na América Latina, você está vendo alguma?

Gielen: Em todo o mundo, incluindo a América do Sul, o que vemos é que o interesse pela energia solar continua a aumentar muito rapidamente porque oferece perspectivas de eletricidade renovável de custo muito baixo.

BNamericas: Finalmente, fala-se na Europa de implementar um imposto de fronteira de carbono. Isso poderia, indiretamente, estimular o desenvolvimento de projetos de energias renováveis na América Latina?

Gielen: Ainda é cedo. A formulação exata de tudo isso ainda não está totalmente clara. Se houver tal mecanismo, e ainda por cima houver um preço de carbono suficientemente alto na Europa – se esse for o país/região receptor – posso imaginar que cada vez mais desempenha um papel no futuro. E, é claro, há um argumento econômico muito forte hoje, de qualquer forma, para avançar nessa direção. Acredito que o mercado vai nessa direção, de qualquer forma.