O hidrogênio verde provavelmente forneceria menos de 1% da energia total globalmente até 2035, enquanto a União Européia poderia atingir a marca de 1% um pouco mais cedo por volta de 2030. Em particular, o plano da UE para 2030 de fornecer 10 milhões de toneladas de hidrogênio verde com a capacidade estará fora de alcance, a menos que os formuladores de políticas possam promover um crescimento sem precedentes para as tecnologias energéticas. Em 2040, é mais provável um avanço para maiores ações de hidrogênio verde, mas grandes incertezas prevalecem, o que aumenta os riscos de investimento atuais. No entanto, a história mostra que medidas políticas de emergência podem gerar taxas de crescimento substancialmente mais altas, acelerando o avanço e aumentando a probabilidade de disponibilidade futura de hidrogênio.
Ele estimulou uma onda de entusiasmo nos últimos anos e desempenha um papel fundamental na facilitação de muitos cenários de emissões líquidas zero:o hidrogênio verde e os e-combustíveis derivados são baseados em eletricidade renovável e produzidos por meio de um processo chamado eletrólise, dividindo as moléculas de água H₂ O em hidrogênio e oxigênio.

"Grande parte do debate e da pesquisa em torno do hidrogênio tem girado em torno de questões relacionadas à demanda de aplicações, mercados e setores adequados. rápida inovação e implantação para liberar seu potencial de mitigação das mudanças climáticas", explica o principal autor Adrian Odenweller, do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático (PIK). O estudo aparece em Nature Energy .

Um avanço para o hidrogênio verde não é um dado adquirido. É necessária uma ação política decisiva

Os eletrolisadores de hoje são em sua maioria pequenos e fabricados individualmente; ainda assim, a capacidade global precisa crescer de 6.000 a 8.000 vezes até 2050 para contribuir com cenários de neutralidade climática compatíveis com o Acordo de Paris. Isso supera o aumento de 10 vezes exigido simultaneamente de energia renovável, que está prontamente disponível e com custo competitivo.

Usando uma simulação de computador de difusão de tecnologia de energia e explorando milhares de mundos possíveis, a equipe de pesquisa mergulhou profundamente na probabilidade e viabilidade de aumentar as capacidades de eletrólise.

"O amplo sucesso do hidrogênio verde não é uma certeza. Mesmo com as capacidades de eletrólise crescendo tão rápido quanto a energia eólica e solar, há fortes evidências de escassez de curto prazo e incerteza de longo prazo em termos de disponibilidade de hidrogênio verde", PIK co-autor Falko Ueckerdt diz. "Ambos impedem o investimento em usos finais de hidrogênio e infraestrutura, reduzindo o potencial do hidrogênio verde e comprometendo as metas climáticas. taxas de crescimento mais altas, acelerando o avanço e aumentando a probabilidade de disponibilidade futura de hidrogênio."

Tais análogos incluem situações de mobilização em tempo de guerra (por exemplo, aeronaves dos EUA ou navios Liberty na Segunda Guerra Mundial), de investimentos públicos maciços e coordenação central (por exemplo, nuclear na França ou ferrovia de alta velocidade na China) ou de implantação de mercado orientada para o mercado. inovações de TI altamente modulares com baixos requisitos de coordenação (por exemplo, hosts de internet ou smartphones).

Investir capital político com conhecimento crescente, equilibrando os riscos remanescentes

O conhecimento sobre o hidrogênio – da disponibilidade aos custos – crescerá muito rapidamente nos próximos anos, argumentam os autores. A promoção de investimentos rápidos em cadeias de fornecimento de hidrogênio verde que permitem altas taxas de crescimento de eletrólise não convencionais ampliaria o espaço de viabilidade além do que foi experimentado para análogos de energia, como eólica e solar.

"Isso pode quebrar o ciclo vicioso de oferta incerta, demanda insuficiente e infraestrutura incompleta, e transformá-lo em um mecanismo de feedback positivo, no qual cada componente reforça os outros. Escassez de curto prazo e incerteza de longo prazo são dois lados da mesma coisa. moeda e podem ser resolvidos juntos por meio de um apoio político mais forte que gera expectativas compartilhadas de crescimento rápido", diz o coautor Gregory Nemet, da Universidade de Wisconsin-Madison.

As políticas que iniciam uma rápida implantação de eletrolisadores que fornecem capacidades em escala de Gigawatt nos próximos anos podem ajudar a desbloquear efeitos substanciais de inovação e escala e permitir que o hidrogênio verde atenda à demanda em setores inacessíveis à eletrificação direta, de acordo com o estudo. Em conjunto com a expansão da eletricidade renovável, poderia manter a janela aberta para alcançar um papel mais amplo e proeminente do hidrogênio em um sistema de energia neutro em termos de clima.

No entanto, os formuladores de políticas devem estar cientes de que ainda existe o risco de superestimar o potencial do hidrogênio verde, observa o coautor do PIK, Gunnar Luderer, Os formuladores de políticas devem priorizar os incentivos ao hidrogênio em setores onde não existem outras alternativas, como a indústria pesada (por exemplo, siderurgia) ou fornecimento de energia em horas de baixa geração de eletricidade eólica e solar. No entanto, o hidrogênio não pode ser usado como desculpa para atrasar o lançamento - de outras opções limpas prontamente disponíveis, como mobilidade elétrica ou bombas de calor. Para reduzir efetivamente as emissões de gases de efeito estufa e limitar os riscos climáticos, precisamos dimensionar todas as tecnologias cruciais de zero carbono com esforço total." + Explorar mais

Estimativa do custo futuro do combustível de hidrogênio para transporte na Índia