Hidrogênio verde, cinza e azul: o que significam as cores e qual é a chance do Brasil

O hidrogênio é frequentemente apontado como peça-chave da transição energética, e o Brasil costuma aparecer nessas conversas como candidato a grande produtor. Mas há um detalhe que muda tudo: o hidrogênio, sozinho, não existe em estado livre na natureza em quantidade útil. Ele precisa ser produzido a partir de outras substâncias, e a forma de produzir define se ele é parte da solução ou do problema. É daí que vêm as "cores".

As cores do hidrogênio

As cores não são oficiais nem alteram o produto final, que é sempre a mesma molécula. Elas servem para indicar como o hidrogênio foi obtido e, portanto, quanto carbono foi emitido.

• Cinza: produzido a partir de gás natural, num processo chamado reforma a vapor. É a forma mais comum e mais barata hoje, e emite dióxido de carbono, da ordem de uma dezena de quilos de CO2 por quilo de hidrogênio, segundo estimativas usuais.
• Azul: o mesmo processo do cinza, mas com captura e armazenamento do CO2 emitido. Reduz as emissões, mas depende da eficácia da captura e das emissões na extração do gás.
• Verde: produzido por eletrólise da água, separando hidrogênio e oxigênio com eletricidade de fonte renovável, como solar e eólica. Quase não emite carbono, mas é mais caro.

Existem outras classificações, como o hidrogênio rosa (energia nuclear), o turquesa (pirólise do metano) e o chamado hidrogênio natural, encontrado em depósitos subterrâneos. Elas aparecem nas notícias, mas o essencial é perguntar: de onde veio a energia e quanto carbono sobrou no caminho?

Como funciona a eletrólise

Um eletrolisador passa corrente elétrica pela água e quebra a molécula em hidrogênio e oxigênio. O processo gasta bastante eletricidade. Por isso, o custo do hidrogênio verde depende, sobretudo, do preço da energia renovável e de quantas horas por ano o equipamento consegue funcionar. Um eletrolisador parado parte do ano, porque o sol ou o vento não estão disponíveis, produz hidrogênio mais caro. Pesquisas como a que cobrimos sobre produção de hidrogênio com energia solar tentam aumentar a eficiência ou reduzir o custo de materiais, dois dos gargalos principais.

Onde o hidrogênio faz sentido

Usar hidrogênio nem sempre é a melhor ideia, porque cada conversão de energia perde uma parte. Transformar eletricidade em hidrogênio e voltar a eletricidade desperdiça bastante. Por isso, a tendência é que ele faça mais sentido onde a eletrificação direta é difícil:

• Fertilizantes: a amônia, base de muitos adubos, é feita com hidrogênio. Hoje, quase todo ele é cinza.
• Refino de petróleo e indústria química: já usam hidrogênio em grande escala, e a troca de cinza por verde cortaria emissões.
• Siderurgia: a produção de aço pode usar hidrogênio no lugar do carvão em parte do processo.
• Transporte pesado e marítimo: navios e caminhões de longa distância são candidatos, muitas vezes na forma de combustíveis derivados, como amônia ou metanol.

Para carros de passeio, a eletrificação com baterias levou grande vantagem, e o hidrogênio ficou com um espaço bem menor.

Os desafios

• Custo. O hidrogênio verde ainda é bem mais caro que o cinza, e o preço depende da queda no custo dos eletrolisadores e da energia.
• Armazenamento e transporte. O hidrogênio é muito leve e ocupa muito volume. É preciso comprimi-lo, liquefazê-lo ou convertê-lo em amônia, o que custa energia e dinheiro.
• Infraestrutura. Faltam dutos, portos e demanda garantida. Sem compradores de longo prazo, ninguém investe na planta, e sem planta, ninguém compra.
• Água. A eletrólise usa água, e em regiões áridas isso pode ser uma limitação, embora o volume seja pequeno em comparação com outros usos.

E o Brasil nisso tudo?

O Brasil tem argumentos fortes: matriz elétrica já bastante renovável, grande potencial solar no Nordeste e eólico no litoral, e uma indústria de fertilizantes e de siderurgia que poderia ser cliente local. Projetos e memorandos para hubs de hidrogênio foram anunciados em portos como o do Pecém (Ceará), Suape (Pernambuco) e Açu (Rio de Janeiro). O país também depende de importar fertilizantes, o que torna o hidrogênio verde interessante do ponto de vista estratégico.

Por outro lado, muitos anúncios são intenções, e não decisões finais de investimento. Entre o anúncio e a produção há licenças, financiamento, contratos de compra e a disputa com outros países, como Chile, Austrália e Omã, que também querem exportar. Para acompanhar, a pergunta útil é se o projeto já tem um comprador contratado e se a energia renovável que o alimenta é adicional, ou seja, construída para ele, e não desviada de outros usos.

Como ler uma notícia sobre hidrogênio

• Veja a cor: o hidrogênio é verde mesmo, ou só "de baixo carbono"?
• Procure a capacidade em toneladas por ano e se é planta em operação ou projeto.
• Verifique se há comprador e contrato, não só protocolo de intenções.
• Desconfie de comparações que ignorem o custo do transporte.

O hidrogênio verde não é solução para tudo, mas pode ser essencial em setores difíceis de descarbonizar. O que decide o resultado não é o entusiasmo do anúncio, e sim a combinação de energia barata, demanda firme e infraestrutura. É nesses três pontos que vale prestar atenção quando o assunto voltar às manchetes.