Diferença entre hidrogênio verde e azul

A importância das cores do hidrogênio

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante no universo, mas não é encontrado na forma livre, o que significa que deve ser produzido. Isso também é conhecido como vetor energético, ou seja, tem a capacidade de armazenar uma energia que posteriormente será liberada. Do hidrogênio podemos obter energia elétrica, mecânica ou térmica sem emissões de CO₂ e com alto rendimento, assim como produtos químicos de alto valor agregado como amoníaco, metanol, etc. Nos diferentes processos mencionados acima, o resíduo fundamental dos processos é água pura.

A questão é que se quisermos utilizá-lo para a produção de eletricidade, um procedimento fundamental para contribuir para a transição energética, precisamos extraí-lo de compostos comuns em nosso planeta, tais como água, biomassa ou resíduos.

Dependendo do processo usado para extrair o hidrogênio, podemos falar de uma fonte renovável ou não-renovável. Para entender essa questão de forma rápida, foi criado o código de cores do hidrogênio.

As cores do hidrogênio indicam, à primeira vista, tanto o processo de extração aplicado como a fonte de energia utilizada e o composto derivado. Assim, temos desde o hidrogênio verde (obtido de fontes renováveis de energia) até o hidrogênio cinza ou preto (aqueles com os processos mais poluentes). Neste artigo, veremos as diferenças entre o hidrogênio verde e o azul, que são duas das cores mais conhecidas.

Hidrogênio azul

Um dos processos de obtenção de hidrogênio envolve hidrocarbonetos. A partir de compostos como o metano, por exemplo, é realizado um processo químico chamado "reforma" para obter hidrogênio por um lado e dióxido de carbono por outro.

Este CO₂ pode ser capturado ou liberado na atmosfera. No processo do hidrogênio azul, as emissões poluentes são minimizadas pela captura do gás através de vários processos, resultando em um menor impacto negativo sobre o meio ambiente. Os sistemas de captura de CO₂ a partir da tecnologia de reformatienen, tiene têm uma eficiência de 60-65%, portanto, há um 30-35% de dióxido de carbono que será emitido.

Hidrogênio verde

O hidrogênio verde é obtido pela separação do hidrogênio do oxigênio através da eletrólise da água. Esta eletrólise pode ser realizada com energia de fontes renováveis, o que torna o processo mais sustentável e nos fornece uma fonte de energia limpa. O hidrogênio obtido desta forma pode ser armazenado ou utilizado em processos industriais ou de mobilidade pesada, enquanto o oxigênio resultante é liberado na atmosfera ou pode ser utilizado como um subproduto. Da mesma forma, o eletrolisador gera calor que pode ser aproveitado através do uso de tecnologias de bombas de calor para calefação urbana. Trata-se, portanto, de um processo livre de poluentes.

Apesar de seu alto custo, a Iberdrola está comprometida com este tipo de energia, como demonstra a usina de Puertollano e vários outros projetos que existem para substituir o hidrogênio cinza por hidrogênio verde, assim como a geração de derivados do hidrogênio, como a amônia ou o metanol.

Diferenças entre hidrogênio azul e verde

A principal diferença entre o hidrogênio verde e o azul está no processo de obtenção do hidrogênio e em seu impacto ambiental. O hidrogênio azul não reduz a dependência energética do gás e perpetua um modelo de desenvolvimento baseado em combustíveis fósseis.

No caso do hidrogênio azul, o problema está no dióxido de carbono obtido a partir da “reforma” do gás natural (possui uma eficiência de 60-65%), que tem de ser capturado e armazenado. Além disso, o uso de hidrocarbonetos significa que não são utilizadas fontes renováveis e que as emissões não são nulas.

Hidrogênio verde: 0 kgCO₂ /kg H₂.
Hidrogênio azul: 3,5-4 kgCO₂ /kg H₂.
Hidrogênio cinza: 10 kgCO₂ /kg H₂.

O hidrogênio verde, entretanto, é completamente limpo e obtido a partir de um recurso renovável, utilizando fontes de energia verde.

Outro aspecto relevante é o consumo de água. Para gerar 1 kg de hidrogênio a partir da eletrólise são necessários 10 litros de água deionizada; a partir da reforma de gás natural com captação de CO₂ são necessários 25 litros de água deionizada; e a partir da reforma de gás natural sem reforma de CO₂ são necessários 23,5 litros. Isso significa que a geração de hidrogênio verde a partir da tecnologia de eletrólise é mais eficiente do ponto de vista da água, uma das matérias-primas essenciais junto com a eletricidade renovável.

Outra diferença é econômica. O hidrogênio azul tem um custo de produção inicial menor devido ao uso de hidrocarbonetos, entre outras razões; o hidrogênio verde tem um custo de produção por enquanto maior, mas o desenvolvimento de novas plantas de hidrogênio verde e o compromisso convencido com a geração deste elemento faz com que, pouco a pouco, a diferença em termos de custo comece a diminuir.

A última diferença é estratégica, já que o hidrogênio verde favorece a autossuficiência ao poder utilizar os recursos naturais existentes em todo o mundo, o que limita ou elimina a dependência de países terceiros. O hidrogênio azul tem a desvantagem de ser dependente dos países produtores de gás natural.

As outras cores do hidrogênio

Além disso, existem outras cores de hidrogênio. O mais comum é o hidrogênio cinza, com um processo de extração muito semelhante ao hidrogênio azul, mas, neste caso, as emissões de dióxido de carbono não são controladas e a contaminação é maior.

O hidrogênio rosa usa eletricidade gerada em uma usina nuclear para realizar a eletrólise, enquanto o hidrogênio amarelo é aquele em que a eletricidade usada para eletrólise vem de fontes mistas, que vão desde energia renovável até combustíveis fósseis. Em particular, o hidrogênio verde obtido da energia solar é considerado hidrogênio amarelo. Outras cores mais leves e poluentes seriam turquesa (da pirólise do metano) ou preta (de combustão do carvão).