10 Jul 23 Gases renováveis: Produção e impacto na indústria
No cenário atual, em que a transição para uma economia de baixo carbono é uma prioridade global, a produção de gases renováveis, como o hidrogénio verde, surge como uma solução promissora para a descarbonização da indústria. Neste artigo, vai conhecer, de forma abrangente, os contextos internacional e nacional dos gases renováveis, formas de produção e impacto na indústria, bem como os principais desafios e projetos industriais em curso.
Oportunidades para a descarbonização da indústria
A produção de hidrogénio verde e de outros gases renováveis apresenta diversas vantagens para a descarbonização da indústria.
Em primeiro lugar, os gases renováveis podem ser utilizados como combustíveis limpos em setores como o elétrico, o rodoviário e o industrial, permitindo a substituição de combustíveis fósseis e a redução das emissões GEE (Gases de Efeito de Estufa).
Por outro lado, o hidrogénio verde também permite armazenar a energia excedente produzida por fontes eólicas e solares, aumentando o seu aproveitamento em setores, como as indústrias de utilização intensiva de energia, onde a eletrificação direta não é eficiente nem adequada ao nível dos custos ou das questões ambientais.
Produção de hidrogénio verde
A produção de hidrogénio verde envolve o uso de fontes de energia renovável. Existem várias tecnologias e métodos, sendo os mais comuns a eletrólise da água e o processo de reforma a vapor do metano com captura e armazenamento de carbono (CCS, Carbon Capture Storage).
Na eletrólise da água, a água é separada em hidrogénio e oxigénio com recurso à eletricidade. Por norma, a eletricidade necessária é proveniente de fontes renováveis (solar ou eólica).
O processo de eletrólise pode ser realizado com água comum, sendo eletricamente dividida em hidrogénio e oxigénio. Já com a água a alta temperatura, após a sua vaporização, é eletricamente dividida. Este último processo é reconhecido como mais eficiente e pode ser combinado com sistemas de cogeração para aproveitar o calor residual.
No processo de reforma a vapor do metano com captura e armazenamento de carbono (CCS), o principal componente do gás natural, o metano, é combinado com vapor de água para produzir hidrogénio e dióxido de carbono (CO2). O CO2 é capturado e armazenado, evitando-se a sua emissão para a atmosfera. Apesar de esta técnica ser apelidada de hidrogénio azul, uma vez que o hidrogénio produzido é limpo, o processo não o é completamente. Deve-se ao facto de usar combustíveis fósseis, neste caso o metano, que emite quantidades de CO2.
Modelos de negócios para produção de hidrogénio verde
O modelo de negócio ideal pode variar consoante a escala e o contexto do projeto. Explicamos-lhe, de seguida, três possibilidades:
- Produção centralizada: implica a construção de grandes instalações de produção, onde o hidrogénio verde será depois distribuído para clientes industriais, empresas rodoviárias, entre outras possibilidades.
- Produção descentralizada: a produção (local) ocorre em pequena escala, geralmente integrada com sistemas de energia renovável, como painéis solares ou turbinas eólicas. A sua comercialização beneficia, neste modelo, da proximidade estabelecida com edifícios residenciais, empresas, entre outros.
- Consórcios: a criação de parcerias, entre empresas, organizações, universidades, centros de investigação e governos, permitem os investimentos conjuntos, a partilha de infraestruturas e recursos, e o desenvolvimento de novas tecnologias e abordagens para impulsionar a produção e o uso de hidrogénio verde.
Contexto internacional e português
Na Alemanha, a crise energética é o motor da transição para o hidrogénio verde. Com a interrupção das exportações de gás russo para a Alemanha em junho de 2022, a PME Kelheim Fibers, que se dedica há 87 anos à produção de fibras, tem estudado formas de se tornar numa das primeiras empresas a preconizar a mudança para o hidrogénio verde.
Já o Japão é o líder tecnológico da “revolução verde”. Nas Ilhas Goto, localizadas no sul daquele país, foi construído o primeiro parque eólico em grande escala e flutuante no oceano. Constituído por turbinas flutuantes e fixas para gerar a energia, a solução enfrenta agora o desafio de enfrentar sismos e tufões.
Em 2017, o Japão já tinha sido o primeiro país a desenvolver uma estratégia para o hidrogénio verde líquido produzido na Austrália. Atualmente, é enviado para o país por via marítima, arrefecido a -253ºC, comprimido e transformado em líquido. A Kawasaki Heavy Industries, por exemplo, desenvolveu uma cadeia completa de abastecimento de hidrogénio verde em Kobe para fornecer calor e eletricidade à área urbana.
Portugal também se destaca neste cenário, principalmente pelo seu potencial para a produção de energias renováveis, com destaque para a solar e a eólica. Estes elementos colocam o nosso país numa posição favorável para a produção de hidrogénio verde a partir dessas fontes renováveis.
Em 2022, a empresa japonesa Kawasaki Heavy Industries divulgou o interesse de investir em Portugal, especificamente no complexo de Sines, para produzir gás natural e hidrogénio liquefeito.
Portugal poderá, portanto, ter o primeiro hub para o trânsito de gases renováveis no espaço europeu e um terminal portuário para hidrogénio liquefeito que suporte também gás natural liquefeito.
Particularidades de Portugal
Apesar de Portugal ter uma dependência energética proveniente de fontes endógenas, a verdade é que se tem esforçado para reduzir a utilização, por exemplo, de combustíveis fósseis importados.
O clima favorável e os recursos naturais abundantes permitem que Portugal promova a descarbonização alicerçada estrategicamente sobre as energias solar e eólica.
Além disso, a produção de hidrogénio verde e de outros gases renováveis a partir dessas fontes energéticas tem o potencial de ampliar ainda mais a independência e autossuficiência energética de Portugal.
Embora a produção de hidrogénio verde e outros gases renováveis demonstre um potencial significativo, existem diversos desafios a serem superados. Um dos principais é a redução dos custos de produção, de forma a tornar as fontes competitivas em relação aos combustíveis fósseis.
Para isso, são necessários novos investimentos em atividades de atividades de investigação & desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e em escala comercial.
Iniciativas em curso
Atualmente, existem algumas iniciativas e projetos industriais no campo da produção de hidrogénio verde e de outros gases renováveis em Portugal.
Um deles é o projeto da Neogreen Hydrogen em Sines. Com um investimento estimado em 3 mil milhões, o projeto tem como principais objetivos ter, na primeira fase (2026), uma capacidade de eletrólise de 60 megawatts (MW), 300 MW de eletrolisadores na segunda, e outros 540 MW de eletrolisadores na terceira fase.
Na Vila Velha de Ródão, encontra-se em curso outro projeto industrial da DH2 Portugal com um investimento estimado em 161 milhões de euros. Diz respeito à construção de uma unidade industrial de produção de hidrogénio verde, com a tecnologia de eletrólise da água, e complementada com dois parques solares fotovoltaicos para produção da energia elétrica necessária.
Notas finais
A produção de hidrogénio verde e de outros gases renováveis, que está diretamente ligada ao contexto das energias renováveis, desempenha um papel crucial na transição dos países para uma economia de baixo carbono e na descarbonização da indústria. Principalmente nos setores que fazem um uso intensivo de energia. São exemplos o cerâmico, fundição de aço, químico, lã mineral, entre outros.
Este artigo mostra o grande potencial de Portugal para se destacar no campo da produção de hidrogénio verde e de gases renováveis, em prol de uma redução significativa das emissões GEE e de uma diminuição da dependência energética em relação a fontes externas.
Considerando a importância do investimento contínuo em investigação & desenvolvimento para superar os desafios associados à produção de hidrogénio renovável e de outros gases renováveis, como a redução de custos e o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes, destacamos que se encontra aberto, até 31/07/2023, o “Apoio à produção de hidrogénio renovável e outros gases renováveis”.
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