Reportagem da Folha de S. Paulo explica o que é “hidrogênio verde” para leigos

Condições climáticas favoráveis à geração de energia solar e eólica colocam o Brasil no
centro do debate do “combustível do futuro” – Benoit Tessier/REUTERS

O elemento químico conhecido por “hidrogênio”, segundo a reportagem, é um dos mais comuns no Universo, representando 75% de massa de tudo que a ciência conhece, na terra e fora dela.

Tamanha a presença deste componente representa, hoje, uma verdadeira mina de ouro, dado o seu grande potencial de geração de energia. Soma-se a isso, o fato de ser um dos mais valiosos aliados à transição energética, já que é consenso de que o uso de combustíveis fósseis tem seus dias contados, lentamente, mas tem.

Nessa direção, entretanto, só vale o chamado hidrogênio verde, cuja definição de cor é alusiva ao grau de sustentabilidade do componente. Quanto à cor, esta deriva da forma com que ele é produzido. Apesar de abundante na natureza, o hidrogênio raramente é encontrado em sua forma elementar (H2) e quase sempre integra moléculas mais complexas, como o metano (CH4) —o gás natural— e a própria água (H2O). A extração demanda energia elétrica. Quando a eletricidade usada para quebrar a molécula vem de fontes sustentáveis, como eólica e solar, o hidrogênio resultante é chamado de verde.

O processo de quebra da molécula de água —chamado de eletrólise— termina com H2 de um lado e O2, oxigênio que respiramos, de outro.

A reportagem apresenta cálculos do Coppe-UFRJ (Instituto Alberto Luiz Coimbra de pós-graduação e pesquisa de engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro), que afirma ser preciso empregar 58 kWh para produzir 1 kg de gás hidrogênio verde —cerca de um terço do consumo médio mensal de uma casa, que gira em torno de 150 kWh.

Pode parecer estranho gastar mais energia para produzir o hidrogênio do que ele seria capaz de prover depois (40 kWh por quilo), mas o objetivo do gás não é gerar eletricidade, e, sim, substituir os combustíveis fósseis em setores que são muito difíceis de descarbonizar, como produção de aço e aviação.

Assim, por mais que ele gere menos energia do que ele “consome” na produção, ele vale muito a pena, porque emite muito menos. O hidrogênio tem a maior densidade energética entre os combustíveis disponíveis hoje: os 40 kWh que um quilo do gás é capaz de gerar equivalem à mesma energia gerada por 2,4 kg de metano ou 2,8 kg de gasolina Outras cores

Quando o hidrogênio é obtido da quebra de outras moléculas que não a da água, ou a energia usada no processo deriva de outras fontes, ele é classificado com outras cores. O gás, por exemplo, é incolor.

O hidrogênio “cinza” deriva da queima de combustíveis fósseis, em especial o gás natural, por meio de um processo chamado de “reforma a vapor”. O procedimento libera grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Se esse CO2 for capturado e armazenado no solo, o hidrogênio deixa de ser cinza e passa a ser chamado de hidrogênio “azul” —pois, nesse caso, a captura do gás carbônico neutraliza seu efeito poluente.

Quando o hidrogênio vem da gaseificação do carvão, leva as cores “preto” e “marrom”, diferenciadas a partir do tipo de carvão usado. O preto vem do betuminoso; o marrom, do linhito. O processo é considerado altamente poluente, uma vez que libera CO2 e monóxido de carbono (CO) na atmosfera.Há o hidrogênio rosa ou roxo, que, assim como o verde, são produzidos a partir da quebra da molécula de água. A diferença é que a energia usada é a nuclear: o hidrogênio rosa é produzido a partir da energia elétrica gerada por uma usina, enquanto o processo para obtenção do hidrogênio roxo também emprega calor.

Há ainda o hidrogênio “branco”, também chamado de “natural” ou, em alguns países, de “dourado”, um dos poucos casos em que o elemento químico aparece em sua forma elementar.

Ele naturalmente deriva da crosta terrestre e se forma no subsolo, quando água aquecida encontra rochas ricas em ferro e libera H2. O diferencial do branco para o verde é que ele não precisa passar pela eletrólise, o que o torna mais barato –mas não mais fácil de encontrar. Reservas subterrâneas de hidrogênio branco vêm sendo identificadas aos poucos, e a última grande descoberta ocorreu no final do ano passado, em Lorraine, na França. Lá, a estimativa dos geólogos é que existam até 250 milhões de toneladas do gás, mas ainda não existem estratégias claras de como alcançá-lo e, mais do que isso, extraí-lo. Se comprovada a abundância, pode se tratar de um “Santo Graal” da energia, como alguns especialistas já vêm chamando.