As possibilidades apresentadas pelo hidrogênio são o assunto de discussões animadas em todo o mundo - e em toda a divisão política da Austrália, notoriamente em guerra por causa da política energética.

Na sexta-feira, o cientista-chefe da Austrália, Alan Finkel, apresentará uma estratégia nacional de hidrogênio para o estado, ministros de energia do território e federais. Espera-se que Finkel delineie um plano que priorize as exportações de hidrogênio como uma forma lucrativa de reduzir as emissões.

É de se esperar que a estratégia seja agressiva, ao invés de tímido. A ambição é a chave para reduzir o custo da energia. A Austrália faria melhor com o objetivo de 200% de energia renovável ou mais.

É provável que a estratégia nacional contará com projetos de demonstração para testar a viabilidade de novas tecnologias, reduzir custos, e encontrar maneiras de compartilhar o risco do investimento em infraestrutura entre o governo e a indústria.

Ainda existem várias barreiras. Os gasodutos existentes podem ser usados ​​para transportar hidrogênio para os usuários finais, mas as leis atuais são proibitivas, mecanismos como "certificados de origem" são necessários, e ainda existem problemas de tecnologia importantes, particularmente o custo da eletrólise.

Essas questões levantam questões sobre como realmente se parece uma grande economia de hidrogênio. Isso pode levantar suspeitas de que este é apenas o último sonho da quimera de energia. Mas nossa pesquisa no Centro de Transição de Energia entre a Alemanha e a Austrália argumenta que uma abordagem ambiciosa é melhor do que cautelosa.

Buscar agressivamente as exportações de hidrogênio reduzirá os custos do fornecimento doméstico de energia e fornecerá uma base para novas indústrias de exportação, como aço verde, em um mundo com restrições de carbono.

Sistemas ideais custam menos

Usamos modelagem de otimização para examinar como uma grande indústria de hidrogênio pode se desenvolver na Austrália. Queríamos identificar onde as principais usinas de eletrólise poderiam ser construídas, perguntou se o mercado nacional de eletricidade existente deveria fornecer a energia, e olhou para o efeito sobre o custo do sistema e, em última análise, acessibilidade de energia.

Nossos resultados mostram que os locais para futuros investimentos em infraestrutura de hidrogênio serão determinados principalmente por seus custos de capital, a participação da geração eólica e solar e a capacidade dos eletrolisadores de fornecer energia de forma responsiva ao sistema, e a magnitude da produção de hidrogênio.

Também identificamos possíveis projetos de demonstração em toda a Austrália, tal como:

• produção em grande escala de hidrogênio líquido e exportação de Pilbara, na Austrália Ocidental
• hidrogênio para apoiar a fabricação de aço no sul da Austrália
• injetar hidrogênio nas redes de gás em Victoria e apoiar a indústria e a geração de eletricidade
• hidrogênio para fornecer combustível de transporte para os principais usuários, como caminhões, ônibus e balsas em New South Wales, e
• hidrogênio para produzir amônia em uma planta existente em Queensland.

Uma economia voltada para a exportação

Se assumirmos que os eletrolisadores continuam caros, cerca de A $ 1, 800 por quilowatt, e precisa funcionar próximo à capacidade de carga total o tempo todo, o resultado são grandes centros de exportação de hidrogênio em todo o país, construído próximo a recursos de energia solar e eólica de alta qualidade. Os locais ideais tendem a ser remotos da rede nacional de energia, como na Austrália Ocidental e no Território do Norte, ou em escala relativamente pequena no Sul da Austrália ou na Tasmânia.

Há muito debate em torno do custo atual da eletrólise, mas o consenso sustenta que as economias de escala reduzirão substancialmente esses custos - em até uma ordem de magnitude. Isso é semelhante às reduções de custo que vimos na energia solar e nas baterias.

Esta infraestrutura requer alguns grandes investimentos. Contudo, nossa modelagem mostra que se a Austrália produzir 200% de nossas necessidades de energia até 2050, exportando o excedente, vemos quedas importantes nos custos do sistema e custos mais baixos de energia para toda a Austrália. Se a Austrália pode produzir 400 Terrawatt-hora de energia de hidrogênio para exportação, os resultados da modelagem mostram que o custo médio de energia pode ser reduzido em mais de 30%.

O fator determinante é o nosso nível de ambição. Quanto mais nos inclinamos para descarbonizar nossa economia com energia verde, quanto mais os custos caem. A economia com o uso integrado e otimizado de eletrolisadores em um mercado nacional de eletricidade com recursos renováveis ​​supera o custo de construir grandes recursos renováveis ​​em locais remotos.

Uma grande indústria de exportação de hidrogênio poderia gerar receitas de exportação substanciais e benefícios substanciais para a economia doméstica.

Resumindo, a imagem acima mostra dois possíveis futuros de hidrogênio para a Austrália.

Em primeiro, A Austrália carece de ações climáticas e os custos do eletrolisador permanecem altos com economias de escala limitadas, e exportamos de hubs remotos importantes, como o Pilbara.

No outro, a ambição aumenta e os custos caem, e a indústria de exportação de hidrogênio se conecta à rede nacional, fornecendo exportações renováveis ​​e benefícios para a rede. Isso também promove o uso do hidrogênio no mercado interno. A Austrália abraça uma verdadeira economia renovável e começa um novo capítulo das principais exportações de energia.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.