No romance “A Ilha Misteriosa”, o escritor Júlio Vernes imaginou que o hidrogénio seria o combustível do futuro. Agora, 150 depois, o cenário torna-se, em certa medida, uma possibilidade dentro do mix energético, à medida que o hidrogénio verde se assume como uma forte alternativa emergente na transição energética para uma economia global neutra em carbono.

Produzido através da electrólise da água, com recurso a electricidade de fontes renováveis, o hidrogénio verde é um transportador de energia sem emissões associadas.

Não obstante, potencial e concretização ainda não estão alinhados. Em Portugal, a maioria dos projectos de hidrogénio verde encontra-se ainda em fase de planeamento ou construção, com os olhos postos na meta de duplicação da capacidade actual (2,5GW de electrolisadores) até 2030. Esta fase ainda “embrionária” é representativa da realidade nos estados circundantes uma vez que, em 2022, o hidrogénio representava menos de 2% do consumo energético da União Europeia, dos quais 96% foi produzido com gás natural, o que implica emissões de CO₂ (ver caixa sobre as diferentes formas de produção de hidrogénio).

A União Europeia tem demonstrado forte apoio ao desenvolvimento e implementação desta tecnologia. O objectivo do bloco europeu é que, em 2030, sejam produzidos 10 milhões de toneladas de hidrogénio verde e importados outros 10 milhões de toneladas.

As vantagens do hidrogénio verde no mix energético

Apesar de a tecnologia ainda estar, actualmente, aquém do seu potencial, que vantagens tem o hidrogénio verde para que seja visto como uma alternativa estratégica?

A implementação do hidrogénio verde para fins energéticos não causa emissões de gases com efeito de estufa, como destaca o próprio Parlamento Europeu. Num relatório aprovado em 2021, os eurodeputados defenderam que só o hidrogénio verde poderá contribuir, de forma sustentável, para alcançar a neutralidade climática a longo prazo. O recurso é também praticamente inesgotável, uma vez que pode ser extraído da água e matéria orgânica.

Entre outras vantagens, pode ser usado para produzir outros gases e combustíveis líquidos, para alimentar veículos através de células de combustível de hidrogénio (também conhecidas como pilhas de hidrogénio), mas também para armazenamento de energia, complementando a produção de fonte renovável intermitente (por exemplo, a energia eólica e solar) como backup. Além disso, nota ainda o Parlamento Europeu, ao ter uma densidade energética maior do que a das baterias, o hidrogénio verde afirma o seu potencial como alternativa para transportes pesados e de longa distância.

Em termos de infra-estruturas, poderá ser possível reutilizar as infra-estruturas já existentes para transporte e armazenamento de gás.

O Departamento de Energia dos Estados Unidos destaca ainda outras duas propriedades: o hidrogénio não é tóxico para o ambiente nem para seres vivos e, por ser muito mais leve do que o ar, dissipa-se rapidamente quando libertado. O único subproduto do processo de electrólise é vapor de água.

Transformar indústria e transportes

O hidrogénio verde é olhado com especial interesse como forma de substituir os combustíveis fósseis no transporte de energia e como matéria-prima da indústria química.

Indústria e transportes são os sectores onde as emissões de carbono mais aumentaram desde 1990 até 2022, a um ritmo anual médio de cerca de 1,7%, segundo dados da Agência Internacional de Energia (IEA na sigla em inglês). Estes são sectores onde o recurso à electrificação pode não ser viável (devido às elevadas necessidades de consumo), pelo que o hidrogénio verde é uma forma indirecta de contribuir para a incorporação de energias renováveis.

Acelerar o desenvolvimento tecnológico

Perante as vantagens potenciais, impõe-se a dúvida: que barreiras impedem que o hidrogénio verde tenha um maior impacto no mundo energético?

O hidrogénio apresenta como desvantagens o custo elevado de produção em relação a outras alternativas e também a menor eficiência, o que o torna pouco competitivo. Juntam-se também os desafios com o seu armazenamento em larga escala. Isto porque, apesar de ter a vantagem de ser armazenável, o hidrogénio é muito leve, volumoso e inflamável.

A expectativa da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA na sigla em inglês) é que o amadurecimento da tecnologia permita, gradualmente, eliminar estas desvantagens e tornar o hidrogénio verde competitivo e viável a larga escala. De acordo com a Bloomberg New Energy Finance, serão necessários 150 mil milhões de dólares em apoios públicos globais (cerca de 137 mil milhões de euros), ao longo de uma década, para reduzir para metade os custos de produzir hidrogénio verde.

Outro desafio passa por contrariar a fama de o hidrogénio ser pouco seguro no uso e transporte, devido à inflamabilidade extrema, com efeitos na procura. O tema da segurança é objecto de investigação dedicada – incluindo na União Europeia, com o Painel Europeu de Segurança do Hidrogénio. Segundo a Comissão Europeia, “os sistemas de hidrogénio podem ser tão seguros como os sistemas baseados em transportadores de energia convencionais, desde que as propriedades específicas do hidrogénio e do sistema de hidrogénio sejam devidamente tidas em conta”.

Este conteúdo está inserido no projecto "Hidrogénio: que caminho para Portugal?", que inclui ainda um podcast, case studies de empresas nacionais e uma conferência dedicada ao tema do hidrogénio em Portugal. Saiba mais aqui.