Usar o hidrogênio como combustível limpo é uma ideia cuja hora pode estar chegando. Para a Austrália, produzir hidrogênio é atraente:pode criar uma nova indústria doméstica lucrativa e ajudar o mundo a alcançar um futuro livre de carbono.

A estratégia nacional de hidrogênio divulgada no mês passado argumenta que a Austrália deve estar na vanguarda da corrida global do hidrogênio. Liderado pelo cientista-chefe Alan Finkel, a estratégia adota uma abordagem neutra em termos de tecnologia, por não favorecer nenhuma maneira de fazer hidrogênio "limpo".

Mas é importante se o hidrogênio é produzido a partir de eletricidade renovável ou de combustíveis fósseis. Embora a rota do combustível fóssil seja atualmente mais barata, pode acabar emitindo quantidades substanciais de dióxido de carbono.

Nem todo hidrogênio "limpo" é o mesmo

O hidrogênio pode ser produzido usando eletricidade por meio da eletrólise, que divide a água em hidrogênio e oxigênio. Quando a eletricidade renovável é usada, isso não produz dióxido de carbono e é conhecido como hidrogênio verde.

O hidrogênio também pode ser produzido a partir do carvão ou do gás. Este processo libera dióxido de carbono. A maior parte do hidrogênio produzido hoje é feito dessa maneira.

Alguns - mas criticamente, nem todos - o dióxido de carbono desse processo pode ser aprisionado e armazenado em reservatórios subterrâneos - um processo conhecido como captura e armazenamento de carbono (CCS).

Mas o CCS é tecnicamente complexo e caro. Apenas duas fábricas que produzem hidrogênio a partir de combustíveis fósseis o utilizam:uma no Canadá, com uma taxa de captura de dióxido de carbono de 80%, e um nos EUA com menor taxa de retenção.

Na Austrália, o único projeto CCS em operação em grande escala é o projeto de gás Gorgon da Chevron (não hidrogênio) na Austrália Ocidental. Após um atraso significativo, e três anos desde que o projeto começou a fornecer gás, a captura e armazenamento de carbono começaram este ano.

Altas taxas de captura de carbono não são garantidas

A estratégia do hidrogênio usa o termo "hidrogênio limpo" para o hidrogênio produzido a partir de eletricidade renovável, e de carvão ou gás com captura de carbono. E assume um cenário de "melhor caso", em que 90-95% do dióxido de carbono é capturado de combustíveis fósseis.

Essas taxas são tecnicamente possíveis, mas não foram alcançados até o momento. Taxas de captura mais baixas não são examinadas na estratégia.

Com taxas de captura de 90-95%, O hidrogênio baseado em carvão e gás é muito menos intensivo em carbono do que os usos tradicionais de combustível fóssil. Mas uma taxa de captura de 60% significa que o hidrogênio do carvão tem uma intensidade de emissões semelhante à queima direta de gás natural.

A estratégia nacional não descreve um mecanismo para garantir que as taxas de captura do melhor caso sejam atendidas. A produção de hidrogênio pode aumentar muito mais rápido do que as instalações necessárias para capturar as emissões, permitindo que grandes quantidades de gás de efeito estufa entrem na atmosfera - semelhante ao caso Gorgon.

Outro risco é que a captura de carbono não será capaz de atingir as taxas do melhor caso por razões técnicas ou de custo.

Rumo a exportações de emissões zero

Países incluindo Japão, A Coreia do Sul e a Alemanha estão explorando a possibilidade de usar hidrogênio de várias maneiras, inclusive na geração de energia, transporte, aquecimento e processos industriais.

Alguns importadores futuros podem não se importar com a limpeza do nosso hidrogênio, mas outros podem.

Para ilustrar por que as exportações livres de carbono são importantes, calculamos as emissões se a Austrália produzisse 12 milhões de toneladas de hidrogênio para exportação por ano - equivalente a cerca de 30% de nossas atuais exportações de gás natural liquefeito e de acordo com as estimativas de produção da estratégia nacional.

Isso exigiria cerca de 37 milhões de toneladas de gás natural ou 88 milhões de toneladas de carvão. Se 90% do dióxido de carbono fosse capturado, as emissões de gases totalizariam 1,9% das atuais (2018) emissões anuais de gases de efeito estufa, ou 4,4% usando carvão.

Se apenas 60% do dióxido de carbono fosse capturado, o hidrogênio do gás e do carvão seria responsável por 7,8% e 17,9% adicionais das emissões nacionais atuais, respectivamente - tornando muito mais difícil para a Austrália atingir as metas de emissões existentes e futuras.

Onde investir

Agora mesmo, produzir hidrogênio a partir de combustíveis fósseis é mais barato do que a partir de fontes renováveis, mesmo com captura e armazenamento de carbono.

A Austrália também tem reservas grandes e prontas de carvão marrom em Latrobe Valley, em Victoria, que não serão usadas pelo declínio da indústria de energia movida a carvão. O carbono capturado pode ser armazenado sob o Estreito de Bass. E as abundantes reservas de gás do país podem ser transformadas em hidrogênio, além de ou substituir parcialmente as exportações de gás natural liquefeito. Então, não é surpreendente que a estratégia nacional tenha deixado todas as opções sobre a mesa.

No entanto, estabelecer instalações de produção de hidrogênio com captura de carbono significaria um grande gasto em equipamentos com vidas úteis muito longas. Isso é arriscado, já que o capital seria desperdiçado se o mercado de hidrogênio intensivo em emissões entrasse em colapso, seja por meio de atitudes públicas ou por um imperativo global de mudar para sistemas de energia com emissões zero.

O mundo já está longe do ritmo necessário para cumprir suas metas de redução de emissões, e deve, em última instância, chegar a zero para evitar os piores impactos das mudanças climáticas.

A Austrália deve investir em pesquisa e desenvolvimento para baratear o hidrogênio verde. Isso requer reduções no custo da eletrólise, e maiores reduções na produção de energia renovável em grande escala. Isso pode levar a grandes benefícios para o clima, e a futura economia de exportação da Austrália.

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