p Eu quero que você imagine uma rodovia exclusivamente dedicada a entregar a energia do mundo. p Cada pista é restrita a caminhões que transportam uma das sete fontes mundiais de energia primária em grande escala:carvão, óleo, gás natural, nuclear, hidro, solar e eólica.

p Nossa segurança energética atual tem um preço, as emissões de dióxido de carbono dos caminhões nas três pistas mais movimentadas:as de carvão, petróleo e gás natural.

p Não podemos simplesmente bloquear as estradas durante a noite para parar esses caminhões; eles carregam a esmagadora maioria do suprimento mundial de energia.

p Mas e se expandirmos a produção de eletricidade limpa transportada pelos caminhões nas vias solar e eólica - três ou quatro vezes - em um futuro de energia limpa economicamente eficiente?

p Pense em carros elétricos em vez de carros a gasolina. Pense em fábricas de eletricidade em vez de fábricas de queima de óleo. Mais limpo e mais barato de operar. Uma transição ordenada impulsionada pela tecnologia. Problemas criados pela tecnologia, resolvido pela tecnologia.

p Não cometa erros, este será o maior desafio de engenharia já realizado. O sistema de energia é enorme, e mesmo com um esforço internacionalmente comprometido e focado, a transição levará muitas décadas.

p Também exigirá planejamento e reciclagem respeitosos para garantir que os indivíduos e comunidades afetados, que impulsionaram nosso progresso energético por gerações, são suportados durante a transição.

p Como Tony, um trabalhador de uma estação de energia movida a carvão de Gippsland, observado pelo público no programa de perguntas e respostas desta semana:"A força de trabalho é altamente inovadora, estamos prontos para o desafio, vamos nos adaptar a tudo o que é colocado à nossa frente e já provamos isso no passado. "

p Este é um lembrete de que, se os governos, indústria, comunidades e indivíduos compartilham uma visão, uma transição positiva pode ser alcançada.

p Os impressionantes avanços tecnológicos que testemunhei nos últimos dez anos me deixam otimista.

p A energia renovável está crescendo em todo o mundo, e agora está sendo entregue a um custo significativamente mais baixo do que nunca.

p Na Austrália, o custo de produção de eletricidade eólica e solar é agora em torno de A $ 50 por megawatt-hora.

p Mesmo quando a variabilidade é firmada com armazenamento, o preço da eletricidade solar e eólica é mais baixo do que a geração de eletricidade a gás existente e semelhante à geração de eletricidade a carvão recém-construída.

p Isso resultou em uma absorção substancial de eletricidade solar e eólica na Austrália e, mais importante, projeções de corte de 33% nas emissões do setor elétrico até 2030, quando comparados aos níveis de 2005.

p E essa tendência de preços só vai continuar, com um relatório recente das Nações Unidas observando que, só na última década, o custo da eletricidade solar caiu 80%, e deve cair ainda mais.

p Portanto, estamos a caminho. Nós podemos fazer isso. Repetidamente temos demonstrado que nenhum desafio à humanidade está além da humanidade.

p Em última análise, precisaremos complementar a energia solar e eólica com uma gama de tecnologias, como altos níveis de armazenamento, transmissão de longa distância, e muito melhor eficiência na maneira como usamos a energia.

p Mas enquanto essas tecnologias estão sendo ampliadas, Precisamos de um companheiro de energia hoje que possa reagir rapidamente às mudanças na produção solar e eólica. Um companheiro de energia que é relativamente baixo em emissões, e isso só funciona quando necessário.

p A curto prazo, como o primeiro-ministro Scott Morrison e o ministro da energia Angus Taylor declararam anteriormente, o gás natural desempenhará esse papel crítico.

p Na verdade, o gás natural já está possibilitando que as nações façam a transição para um sistema confiável, e emissões relativamente baixas, fornecimento de eletricidade.

p Olhe para a Grã-Bretanha, onde a geração de eletricidade a carvão caiu de 75% em 1990 para apenas 2% em 2019.

p Impulsionando isso tem havido um aumento na energia solar, vento, e hidroeletricidade, aumentou de 2% para 27%. Ao mesmo tempo, e esta é a chave para o fornecimento de eletricidade confiável, a eletricidade a partir do gás natural aumentou de praticamente zero em 1990 para mais de 38% em 2019.

p Estou ciente de que construir novos geradores de gás natural pode ser visto como problemático, mas, por enquanto, vamos supor que com a energia solar, vento e gás natural, alcançaremos um confiável, fornecimento de eletricidade com baixas emissões.

p Isso é o suficiente? Na verdade.

p Ainda precisamos de uma fonte de alta densidade de combustível transportável para longa distância, caminhões pesados.

p Ainda precisamos de uma matéria-prima química alternativa para fazer a amônia usada na produção de fertilizantes.

p Ainda precisamos de meios para transportar energia limpa de um continente para outro.

p Digite o herói:hidrogênio.

p O hidrogênio é abundante. Na verdade, é o elemento mais abundante do Universo. O único problema é que não existe nenhum lugar na Terra onde você possa perfurar um poço e encontrar o gás hidrogênio.

p Não entre em pânico. Felizmente, o hidrogênio está ligado a outras substâncias. Um que todos nós conhecemos:água, o H em H₂O.

p Temos duas maneiras viáveis ​​de extrair hidrogênio, com emissões quase nulas.

p Primeiro, podemos dividir a água em um processo chamado eletrólise, usando eletricidade renovável.

p Segundo, podemos usar carvão e gás natural para dividir a água, e capturar e enterrar permanentemente o dióxido de carbono emitido ao longo do caminho.

p Eu sei que alguns podem ser céticos, porque a captura e armazenamento permanente de carbono não têm sido comercialmente viáveis ​​na indústria de geração de eletricidade.

p Mas o processo de produção de hidrogênio é significativamente mais econômico, por duas razões cruciais.

p Primeiro, uma vez que o dióxido de carbono é deixado para trás como uma parte residual do processo de produção de hidrogênio, não há nenhuma etapa adicional, e pouco custo adicional, para sua extração.

p E em segundo lugar, porque o processo opera a uma pressão muito maior, a extração do dióxido de carbono é mais eficiente em termos de energia e mais fácil de armazenar.

p Voltando à rota de produção de eletrólise, devemos também reconhecer que se o hidrogênio é produzido exclusivamente a partir da eletricidade solar e eólica, vamos exacerbar a carga nas vias renováveis ​​de nossa rodovia de energia.

p Pense por um momento nas grandes quantidades de aço, alumínio e concreto necessários para apoiar, construir e fazer a manutenção de estruturas solares e eólicas. E o cobre e os metais de terras raras necessários para os fios e motores. E o lítio, níquel, cobalto, manganês e outros materiais de bateria necessários para estabilizar o sistema.

p Seria prudente, Portanto, para se proteger contra quaisquer limitações potenciais de recursos com outra fonte de energia.

p Nós vamos, ao produzir hidrogênio a partir de gás natural ou carvão, usando a captura de carbono e armazenamento permanente, podemos adicionar mais duas pistas à nossa rodovia de energia, garantindo que temos quatro fontes de energia primária para atender às necessidades do futuro:solar, vento, hidrogênio do gás natural, e hidrogênio de carvão.

p Além disso, uma vez extraído, o hidrogênio fornece soluções exclusivas para os desafios restantes que enfrentamos em nosso futuro planeta elétrico.

p Primeiro, no setor de transporte, Maior usuário final de energia da Austrália.

p Como o combustível de hidrogênio carrega muito mais energia do que o peso equivalente das baterias, fornece um viável, alternativa de longo alcance para alimentar ônibus de longa distância, Caminhões B-double, trens que viajam de minas na Austrália central para portos costeiros, e navios que transportam passageiros e mercadorias ao redor do mundo.

p Segundo, na industria, onde o hidrogênio pode ajudar a resolver alguns dos maiores desafios de emissões.

p Considere a fabricação de aço. No mundo de hoje, o uso de carvão na fabricação de aço é responsável por impressionantes 7% das emissões de dióxido de carbono.

p A persistência dessa forma de produção de aço fará com que esse percentual cresça frustrantemente mais à medida que avançamos na descarbonização de outros setores da economia.

p Felizmente, o hidrogênio limpo não pode apenas fornecer a energia necessária para aquecer os altos-fornos, também pode substituir o carbono do carvão usado para reduzir o óxido de ferro ao ferro puro com o qual o aço é feito. E com o hidrogênio como agente redutor, o único subproduto é o vapor d'água.

p Isso teria um impacto revolucionário na redução das emissões globais.

p Terceiro, hidrogênio pode armazenar energia, não só para um dia chuvoso, mas também para enviar a luz do sol de nossas costas, onde é abundante, para países onde é necessário.

p Deixe-me ilustrar este ponto. Em dezembro do ano passado, Tive o privilégio de testemunhar o lançamento do primeiro navio transportador de hidrogênio liquefeito do mundo no Japão.

p Quando a embarcação deslizou para a água, vi não apenas como o lançamento da primeira embarcação desse tipo a ser construída, mas como o lançamento de uma nova era em que a energia limpa será rotineiramente transportada entre os continentes. Envio de luz do sol.

p E, finalmente, porque o hidrogênio opera de maneira semelhante ao gás natural, nossos geradores de gás natural podem ser reconfigurados no futuro para funcionar com hidrogênio - transformando perfeitamente um legado potencial em um bônus adicional.

p Economia movida a hidrogênio

p Nós realmente estamos no amanhecer de um novo, indústria próspera.

p Haverá um mercado global de quase A $ 2 trilhões para hidrogênio em 2050, presumindo que podemos fazer com que o preço de produção de hidrogênio seja substancialmente inferior a A $ 2 por quilograma.

p Na Austrália, nós temos o terreno disponível, os recursos naturais, a tecnologia inteligente, as redes globais, e a experiência da indústria.

p E agora temos o compromisso, com a Estratégia Nacional de Hidrogênio adotada por unanimidade em uma reunião da Commonwealth, governos estaduais e territoriais no final do ano passado.

p De fato, ao refletir sobre meu mandato como cientista-chefe, neste meu último ano, presidir o desenvolvimento desta estratégia foi uma das minhas conquistas de maior orgulho.

p Os resultados completos não serão vistos durante a noite, mas semeou as sementes, e se continuarmos a cuidar deles, eles crescerão em um reino totalmente novo de aplicações práticas e possibilidades inimagináveis. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.