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Hidrogênio, qual o caminho?
- Por José Figueira
- 1 de Junho, 2021
INOVAÇÃO
- Hidrogénio, qual o caminho?
- Ambição Europeia
- O hidrogénio verde
Hidrogénio, qual o caminho?
O hidrogénio é uma fonte de energia incontornável na estratégia para alcançar os objetivos de descarbonização da economia e de transição energética. No entanto, há problemas tecnológicos por resolver, o que levou o ISQ a capacitar-se e a adequar os seus serviços para dar resposta a estes desafios.
POR José Figueira
Administrador do ISQ
Tendo Portugal aprovado em Conselho de Ministros no passado dia 21 de maio de 2020 a Estratégia Nacional para o Hidrogénio (ENH2), parece inequívoco que esta fonte de energia irá competir com as demais tendo em vista a prossecução dos objetivos de descarbonização da economia e de transição energética.
Contudo, a introdução desta fonte de energia levanta alguns problemas tecnológicos que terão de ser ultrapassados, nomeadamente na produção, no armazenamento, na distribuição e no consumo. Será igualmente necessário evoluir no quadro legal e dotar os agentes económicos de competências específicas para esta tecnologia.
Estes são os desafios que estão no ADN do ISQ.
Desde cedo, o ISQ esteve envolvido neste tema, destacando-se a participação no projeto europeu Naturalhy, que investigou os efeitos da introdução de misturas de hidrogénio com gás natural para transporte na rede europeia de gás natural. Entre 2004 e 2009, o ISQ realizou esta investigação que incidiu na avaliação de materiais, metodologias de inspeção, avaliação de risco e adequação das instalações existentes à introdução de misturas de gás natural com hidrogénio. Este projeto contou com 39 entidades, entre as quais se contam importantes operadores energéticos e diversos parceiros tecnológicos europeus.
A Europa estabeleceu como principal objetivo que as tecnologias do hidrogénio, maduras e em desenvolvimento, fossem potencialmente atrativas e constituíssem o elo que faltava para alcançar um sistema de energia sustentável e descarbonizado, totalmente integrado com os setores de consumo, em particular com aqueles que são difíceis de eletrificar.
Para atingir este objetivo, é necessário que os seguintes três pilares fundamentais sejam desenvolvidos:
- PRODUÇÃO – A INTEGRAÇÃO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS EM GRANDE ESCALA NA GERAÇÃO DE ENERGIA;
- DISTRIBUIÇÃO – ATRAVÉS DA DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ENTRE SETORES E REGIÕES, BEM COMO ATUAR COMO BUFFER PARA AUMENTAR A RESILIÊNCIA DO SISTEMA;
- END USES – DESCARBONIZAÇÃO DOS SETORES DE TRANSPORTE, ENERGIA INDUSTRIAL, ENERGIA E AQUECIMENTO DE EDIFÍCIOS E MATÉRIA-PRIMA RENOVÁVEL PARA A INDÚSTRIA DE PROCESSO.
Ambição Europeia
As projeções para a Europa apontam que 5 milhões de veículos e 13 milhões de residências poderão usar esta fonte de energia em 2030, enquanto ou- tros 600 kT de hidrogénio poderão ser usados para fornecer calor para usos industriais. Neste cenário, o hidrogénio contribuirá para reduzir 80 Mt de CO2 e será responsável por um investimento total acumulado de 62 mil milhões de dólares (52 mil milhões de euros) e 850.000 novos postos de trabalho.
Mas a ambição europeia vai mais longe.
Pretende-se que em 2050 se incorpore 75 a 80% de hidrogénio nas redes de transporte e distribuição de gás natural, que o consumo de hidrogénio na indústria atinja entre 20 a 25%, bem como no setor dos transportes, que as centrais de produção de energia incorporem 75 a 80% de hidrogénio e que este seja responsável, em termos globais, por 15 a 20% da energia consumida.
Portugal, alinhado com os objetivos europeus, pode ter um papel muito importante na produção deste elemento. Tem condições excecionais para o desenvolvimento da economia do hidrogénio. Está dotado de uma infraestrutura de gás natural com poucos anos e moderna, tem preços de produção de energia renovável bastante competitivos e uma localização geográfica estratégica para a exportação.
Neste último ponto, Sines é particularmente atrativo para a implementação de um projeto industrial de produção de hidrogénio verde. Situa-se na costa atlântica, tem um porto de águas profundas, dispõe de uma infraestrutura de transporte, armazenamento e ligação à rede de gás natural, é um polo industrial consumidor de energia (hidrogénio) e tem um parque industrial com disponibilidade de terrenos para acolher um projeto desta natureza.
O hidrogénio verde
Atualmente, a maioria do hidrogénio advém de processos poluentes, os chamados hidrogénio cinzento (produzido a partir da reformação do metano sem captura e armazenamento de carbono) e hidrogénio castanho (feito a partir da gaseificação do carvão). Para que esta fonte de energia possa cumprir as metas propostas, teremos de passar para a produção de hidrogénio verde, elaborado através de eletrólise da água com utilização exclusiva de energias renováveis.
O hidrogénio verde é, assim, o que advém de processos limpos e que não libertam dióxido de carbono, ao contrário do que sucede com as restantes formas de produção deste gás. Contudo, apesar de existir em grande abundância no nosso planeta, surge praticamente sempre na forma combinada com outros elementos químicos, como o oxigénio ou o carbono, sendo, assim, uma das componentes da água ou do metano. Deste modo, a produção de hidrogénio exige o recurso a processos para o dissociar dos compostos em que surge, como a eletrólise da água ou a reformação do metano, que consomem uma significativa quantidade de energia.
HIDROGÉNIO
Ambição Europeia
COMPOSTO POR INSTITUIÇÕES ACADÉMICAS, CIENTÍFICAS E GRANDES PLAYERS TECNOLÓGICOS, ESTE CONSÓRCIO VISA SER UM CENTRO DE REFERÊNCIA CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA
O ISQ integra o consórcio do H2 CoLAB Green Hydrogen, que visa o desenvolvimento de soluções de conteúdo científico e tecnológico relevante, bem como a promoção da economia do hidrogénio, permitindo a sua disseminação e uso generalizado, em segurança e a custos eficientes. O consórcio H2 CoLAB Green Hydrogen é composto por instituições académicas, científicas e grandes players tecnológicos que, globalmente, reúnem de forma articulada as competências mais relevantes e transversais na cadeia de valor do H2. Desta forma, será possível assegurar o sucesso do H2 CoLAB Green Hydrogen e torná-lo um centro de referência científica e tecnológica para desenvolver as soluções mais adequadas atuais, e garantir a sua liderança tecnológica.
É exatamente neste ponto que Portugal apresenta uma vantagem competitiva de elevada importância – o baixo custo de produção de energia (20€/MWh), fator essencial para a viabilidade económica de um projeto de hidrogénio verde. A evolução desta temática em contexto nacional e europeu, assim como os vários desafios que se colocam às atuais instalações para a utilização de hidrogénio têm sido acompanhados pelo ISQ. Num contacto permanente com os stakeholders, tem analisado as preocupações e os reptos que se colocam para uma produção sustentável, operação e utilização em segurança de acordo com os teores de hidrogénio que se pretende.
O ISQ tem um vasto portfólio de serviços que se cruzam com a cadeia de valor do hidrogénio nas vertentes da produção, da distribuição, da armazenagem e dos consumidores. São soluções nas áreas de engenharia e consultoria, inspeção, verificação regulamentar, ensaios, metrologia, formação e I&D+i.
Cientes dos desafios que tem pela frente, o ISQ está num processo de capacitação e de adequação de serviços aos desafios que se vão colocar pelo hidrogénio. A introdução desta fonte de energia será suportada em novos processos tecnológicos, novos equipamentos e novas misturas de gases. No fundo, em novos desafios e novas realidades, cujo conhecimento e experiência será necessário adquirir e consolidar. A participação no HyLab (Laboratório Colaborativo para o Hidrogénio Verde) está totalmente alinhada com a estratégia traçada pelo ISQ, em que haverá complementaridade e partilha de conhecimento dos vários players envolvidos.
José Figueira
Administrador do ISQ Integra o Conselho de Administração do ISQ como Vogal desde março de 2016. Desde 2014 que assumiu a Direção de Serviços Industriais de Engenharia do ISQ, tendo desenvolvido o ISQ Internacional nos mercados do norte de África e Estados Unidos de 2005 a 2014. A sua experiência profissional passa também pela Rinave, onde foi Diretor da Indústria de 1991 a 2005, e pelo Instituto Tecnológico para a Europa Comunitária, entre 1989 a 1991, enquanto Investigador e Técnico de Processamento de Materiais por Laser.
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