Um dos maiores desafios do nosso tempo é a descarbonização da indústria pesada. As tecnologias Power-to-X (PtX) e, em particular, a utilização de hidrogénio verde, estão a emergir como uma solução fundamental. Segue-se um resumo de como a tecnologia está a transformar sectores como o químico e o siderúrgico.
1. Da energia ao produto: Os princípios básicos
PtX é um termo que abrange as tecnologias de conversão de eletricidade proveniente de energias renováveis em vectores de energia química ou matérias-primas. O hidrogénio verde é produzido, no seu nível básico, por eletrólise, em que a eletricidade renovável é aplicada para dividir a água em hidrogénio e oxigénio. Isto proporciona uma base industrial isenta de CO₂. As duas principais tecnologias de eletrólise são: Eletrólise alcalina, uma tecnologia mais madura e mais barata, mas menos flexível quando se trata de lidar com entradas de energia variáveis; e Eletrólise PEM, uma tecnologia mais cara, mas altamente dinâmica, ideal para emparelhar com fontes de energia renováveis intermitentes, como o vento e o sol.
2. Descarbonizar a indústria química
O sector químico, especificamente o fabrico de amoníaco para fertilizantes, é um grande consumidor de hidrogénio. O processo tradicional Haber-Bosch é extremamente intensivo em termos de CO₂. Ao substituir o hidrogénio de origem fóssil por hidrogénio verde, o sector pode reduzir significativamente as suas emissões. Planos para adaptar e otimizar este processo para o hidrogénio verde, tornando-o assim mais sustentável e versátil, já estão a ser criados por empresas como a BASF e a thyssenkrupp.
3. Tornar a produção de aço mais ecológica
A siderurgia é outra grande fonte de CO₂, dependendo tradicionalmente do carvão e do coque como agente redutor nos altos-fornos. A alternativa é o ferro reduzido diretamente (DRI), uma tecnologia que utiliza hidrogénio em vez de carvão. Esta mudança elimina as emissões de CO₂ na fonte, uma vez que a reação liberta água em vez de CO₂. Líderes do sector como a ArcelorMittal estão a investir milhares de milhões de dólares em fábricas de DRI em grande escala para substituir os seus altos-fornos alimentados a combustíveis fósseis, mostrando que a tecnologia está pronta para a implementação industrial.
4. Desafios e perspectivas
Apesar da prontidão tecnológica, há enormes desafios pela frente. Os maiores obstáculos são o elevado custo do hidrogénio verde, a falta de infra-estruturas para uma rede dedicada de condutas de hidrogénio e a necessidade de um fornecimento maciço, de baixo custo e contínuo de eletricidade renovável para satisfazer o enorme apetite. Para ultrapassar estes obstáculos, os governos estão a implementar mecanismos como os Contratos de Carbono por Diferença para compensar o custo mais elevado para a indústria e oferecer segurança ao investimento.
A transição para o hidrogénio verde na indústria pesada é uma maratona, não uma corrida de velocidade. A tecnologia está aqui e os projectos estão a avançar da fase piloto para a implantação em grande escala. A tónica é agora colocada no aumento da produção e na criação das infra-estruturas necessárias para libertar todo o seu potencial.
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