A Comissão Técnica de Energia do CRQ-IV promoveu no dia 03/11 a live Introdução ao Hidrogênio Verde. Os palestrantes foram Claudio Modenesi, Bacharel em Química pela Universidade de São Paulo (USP) e membro da Comissão Técnica de Energia do CRQ-IV, e o Prof. Yvan Asencios, Engenheiro Químico e professor adjunto na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp).

Claudio Modenesi abriu a palestra explicando algumas características do hidrogênio. Na natureza, ele só é encontrado na forma de compostos, sendo o principal deles a água. Nas condições ambientais, o hidrogênio é um gás inodoro, incolor e insípido, e na forma de H2(g) é extremamente inflamável. Como é muito leve, ele vai para as altas camadas da atmosfera, sendo extremamente reativo. É o elemento mais abundante no universo, sendo o nono mais abundante na Terra.

Quanto às propriedades do hidrogênio, ele é o elemento químico mais leve da tabela periódica e tem alto poder calorífico, que é a quantidade de energia por unidade de massa. É um gás extremamente explosivo e por isso são necessárias condições especiais de armazenamento e manuseio. Modenesi abordou as formas de produção de hidrogênio, sendo que a maior parte é produzida pela reforma a vapor, que utiliza o gás natural e produz o gás de síntese. Também pode-se ter a produção industrial de hidrogênio a partir de biomassa e de carvão. Outra parcela da produção industrial de hidrogênio é por meio de eletrólise, o que corresponde a cerca de 10% da produção.

O profissional citou os usos industriais de hidrogênio, sendo os principais no refino de petróleo e na produção de amônia para fertilizantes. Outros usos em escala bem menor são para a redução de minérios metálicos, produção de ácido clorídrico, hidrogenação de óleos e gorduras e em soldas. Ele comentou, também, os usos do hidrogênio na produção de álcoois, amônia, água oxigenada, aminas entre outros, e do uso do elemento em equipamentos laboratoriais, como cromatógrafos, e em laboratório de emissões automotivas.

Riscos – Disse que é importante sempre consultar a Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos para manter a segurança durante o manuseio. Explicou que o hidrogênio pode ser transportado em cilindros de alta pressão ou em carretas especiais, equipadas com tubulões, mas chamou a atenção para os riscos dessas operações.

A seguir Modenesi comentou sobre o que significa o hidrogênio indicado por cores: o hidrogênio branco é encontrado em depósitos subterrâneos; o preto é produzido a partir do carvão mineral, emite muitos poluentes e não é usado no Brasil; o castanho é produzido através de lignita, que é muito poluente; o cinza é produzido por reforma a vapor com gás natural; o hidrogênio azul é o hidrogênio cinza com captura de CO2, também chamado de hidrogênio verde; e o hidrogênio azul turquesa é o gás natural ou biogás submetido à pirólise de metano, processo que consome muita energia. Existe, também, o hidrogênio rosa, produzido por eletrólise com energia elétrica gerada por energia nuclear, que apresenta riscos radioativos. Por fim, há o hidrogênio amarelo, obtido a partir de energia solar.

O segundo palestrante foi o Engenheiro Químico e professor da Universidade Federal de São Paulo Yvan Asencios, que abordou especificamente o hidrogênio verde. Ele explicou que esse hidrogênio é produzido a partir de uma matéria-prima renovável e de uma fonte renovável de energia. Mostrou alguns processos para sua obtenção, como por eletrólise da água, um processo que precisa de água e eletricidade em uma célula eletroquímica para acontecer e que deve sempre utilizar energia renovável. Disse que energia renovável pode ser a solar, hidrelétrica, geotérmica e a gerada por biomassa. As energias eólica e solar são as mais comumente utilizadas para a produção de hidrogênio verde atualmente, informou.

Ele explicou os métodos de produção do hidrogênio verde, começando pela eletrólise da água, depois falou da termólise da água, que é a separação das moléculas de água por meio de calor. Abordou a divisão termoquímica da água, que utiliza catalisadores em diferentes etapas em baixas temperaturas. Outra forma é produzir hidrogênio é a partir da biomassa com desidrogenação de moléculas. Existe também a divisão fotocatalítica da água, que é um processo bastante complexo.

Avaliou que que a melhor forma de obter hidrogênio no Brasil é por eletrólise da água. Essa tecnologia é atrativa porque temos recursos naturais renováveis em abundância e é uma matriz energética limpa.
Asencios disse que a produção de hidrogênio verde precisa ser avaliada globalmente para superar barreiras econômicas, logísticas e ambientais. Mostrou como e onde usar o hidrogênio verde, como em turbinas e células de combustível, indicando as reações envolvidas.

No caso do Brasil, o hidrogênio seria usado para a produção local de amônia para fertilizantes, algo que o País importa em grande escala, afirmou. Falou sobre a importância do emprego da mão de obra qualificada e previu que isso gerará muitos empregos para os profissionais com formação na área química.

China, Estados Unidos, Índia e Alemanha são os países mais adiantados em termos de pesquisas sobre o hidrogênio verde; o Brasil se destaca na América do Sul. Disse que no Brasil as pesquisas são financiadas pela CNPq, Finep, Capes e aqui no estado de São Paulo pela Fapesp.

Yvan Asencios finalizou sua apresentação dizendo que o hidrogênio verde é promissor para descarbonizar nossa economia e substituir o petróleo, diminuindo os gases do efeito estufa. Mas um dos desafios é a implementação da logística, com investimentos em tecnologia.

A live está disponível no canal do CRQ-IV no YouTube.