Hidrogênio verde: entenda a tecnologia e as vantagens do novo projeto do Governo de SP
Primeira estação do mundo a abastecer veículos com hidrogênio extraído a partir do etanol será construída no campus da USP
Governo de São PauloUma iniciativa do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), sediado na Escola Politécnica da USP, pode colocar o estado de São Paulo na vanguarda das novas tecnologias de energia verde e transição energética. Com o apoio do Governo de São Paulo, esta será a primeira estação do mundo para abastecimento de hidrogênio renovável a partir do etanol.
A planta-piloto vai ocupar uma área de 425 metros quadrados na Cidade Universitária, na capital. A área receberá reservatórios de etanol e hidrogênio, laboratório, sala de controle e um reformador com capacidade de produzir 4,5 quilos de hidrogênio verde por meio do etanol.
O lançamento do projeto foi feito no último dia 10, na capital, em cerimônia com a participação do governador Tarcísio de Freitas. A previsão é que a estação experimental esteja operando até o final do primeiro semestre de 2024.
O RCGI é um centro de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), agência de fomento paulista, e também recebe apoio de empresas dos setores de energia e automotivo. As pesquisas são focadas em inovações que possibilitem ao Brasil atingir compromissos assumidos no Acordo de Paris.
Atualmente, são 50 projetos em desenvolvimento no RGCI, com o envolvimento de cerca de 530 pesquisadores dos setores público e privado. O programa da planta de hidrogênio não tem objetivos comerciais e reúne investimentos que ultrapassam R$ 182 milhões.
Na prática, a estação vai aprimorar a eficiência da produção do hidrogênio verde, visando a chegada da tecnologia no mercado e a utilização em larga escala no futuro. Um reformador a vapor vai converter etanol líquido em em hidrogênio por meio de uma reação termoquímica, feita a uma temperatura de aproximadamente 700 graus Celsius.
Esse processo químico é chamado de reforma a vapor. Após ser submetido a altas temperaturas e pressões específicas, o etanol reage com água e gera o hidrogênio. O reformador ainda faz uma purificação do hidrogênio, por meio de outra tecnologia inovadora desenvolvida por uma empresa parceira para a planta.
O etanol necessário para a produção diária de 108 kg de hidrogênio será fornecido por outra parceira privada. Já o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (Senai) dará suporte ao projeto com o objetivo de otimizar o funcionamento do reformador do etanol.
Durante o funcionamento da estação experimental, os pesquisadores vão validar os cálculos sobre as emissões e custos do processo de produção de hidrogênio. “Nossa estimativa no momento é que o custo da produção de hidrogênio a partir de etanol será muito competitivo quando comparado ao custo do hidrogênio de reforma do gás natural no contexto brasileiro”, afirma Julio Meneghini, diretor executivo e científico do RCGI.
Logística e transporte
Ele afirma que uma das principais vantagens do hidrogênio obtido por meio do etanol será percebida na logística de transporte. “Normalmente, o hidrogênio é transportado em forma comprimida ou liquefeita, o que demanda grande energia e a utilização de grandes tanques de aço. Já para transportar o etanol, a logística e o transporte são muito simples. Todos os postos de gasolina do Brasil têm uma bomba de etanol”, explica Meneghini.
O transporte do etanol é feito em caminhões-tanque com capacidade de armazenamento em torno de 45 mil litros, volume que pode gerar de 5 mil a 7 mil quilos de hidrogênio. Devido ao baixo custo de transporte do biocombustível, a tecnologia terá mais facilidade de ser replicada globalmente.
Outra vantagem é a utilização de baterias quatro vezes mais leves que as dos carros elétricos com carregamento externo. O abastecimento de um ônibus movido a hidrogênio também é mais rápido: cerca de cinco minutos, segundo os pesquisadores, ante cerca de oito horas de um similar elétrico.
“Um ônibus puramente elétrico tem uma autonomia menor que 200 km e demora oito horas para carregar, além de ter duas toneladas de bateria. Com o hidrogênio, o ônibus fica mais leve e pode ser recarregado em cinco minutos. É o tempo que se abastece um ônibus convencional à diesel”, destaca o diretor do centro de pesquisa.
O hidrogênio produzido na estação experimental será usado para abastecer três ônibus cedidos pela Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos (EMTU) do Governo de São Paulo e também um veículo cedido por uma montadora japonesa. Os veículos irão transitar exclusivamente no campus da USP.