Acelerando a transição para um futuro com hidrogênio​

Hidrogênio, ou H2, é um elemento que conforma cerca de três quartos de toda a matéria no universo. Embora seja a substância mais abundante em existência, o hidrogênio raramente é encontrado na Terra em sua forma pura, tendo de ser extraído usando outras fontes de energia. Como o hidrogênio tem três vezes mais teor de energia por peso que a gasolina, ele possibilita emissões net-zero ou próximas de zero líquido quando produzido a partir de fontes renováveis ou combinado com tecnologias de captura de carbono.

Como combustível, o hidrogênio é convertido em energia por meio de combustão tradicional ou células de combustível eletroquímicos, ou misturado com gás natural para uso em aplicações de geração de energia, aquecimento residencial ou transporte em massa em caminhões, trens, navios e aeronaves. O hidrogênio também é usado como matéria-prima em uma ampla variedade de indústrias, incluindo refinaria de petróleo, farmacêutica, manufatura de metais e produção de metanol e amônia.

Hoje, 99% de todo o hidrogênio é produzido a partir de combustíveis fósseis, como gás natural ou carvão, por meio de gaseificação ou reforma de metano a vapor, com CO2 como subproduto. A tecnologia de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) pode então ser aplicada para remover os gases de efeito estufa, resultando no chamado hidrogênio azul. O hidrogênio também pode ser feito da eletrólise, que aplica uma corrente elétrica às moléculas de água, separando-as em oxigênio e hidrogênio com zero emissões de carbono. A maioria da eletrólise é alimentada pela rede de eletricidade existente, mas se fontes renováveis, como eólica ou solar são utilizadas, o hidrogênio "verde" resultante pode fornecer o mesmo.

O hidrogênio é um combustível extremamente versátil que oferece um caminho para o crescimento econômico sustentável de longo prazo. Ele pode agregar valor a vários setores na economia global, servindo como combustível sustentável para transporte e manufatura e uma entrada para a produção de eletricidade e calor para residências. Especialistas do setor projetam que um mercado global de tecnologias de hidrogênio de US$ 2,5 trilhões poderia existir até 2050, com 3,4 milhões de empregos adicionados apenas nos EUA. Além disso, o hidrogênio renovável pode reduzir as emissões globais de CO2 em 25% se produzido em escala.

Mas, para alcançar a total comercialização, os principais desafios relacionados a custos, durabilidade, confiabilidade, desempenho e falta de infraestrutura devem ser abordados. Novas tecnologias, como eletrolisadores com maior capacidade de produção, devem ser desenvolvidas e expandidas para mercados maiores de hidrogênio para competir com combustíveis fósseis ou energia eólica, solar e nuclear em termos de custo de ciclo de vida, desempenho, durabilidade, taxas de aprendizagem e impacto ambiental. Barreiras não técnicas também precisam ser abordadas, como o desenvolvimento de códigos e normas, o estabelecimento de práticas recomendadas de segurança e o desenvolvimento de uma cadeia de suprimentos e força de trabalho robustas.