Indústrias difíceis de reduzir

Setores difíceis de reduzir: tipos, características e desafios

É necessário implementar medidas urgentes para transformar os chamados setores "difíceis de reduzir", segmentos da indústria que são difíceis de descarbonizar e que tornam a redução de suas emissões uma tarefa especialmente complexa. A Iberdrola busca contribuir para esse desafio com seu foco em hidrogênio verde, assim como na eletrificação e na inovação industrial.

Os setores considerados difíceis de reduzir (do termo hard to abate, em inglês) são aqueles em que a redução de suas emissões de carbono é um desafio particularmente difícil devido à natureza de seus processos e à forte dependência de combustíveis fósseis. Estamos falando de indústrias como o transporte marítimo, a aviação, o transporte pesado e a produção de aço e cimento, onde os altos insumos energéticos necessários e as reações químicas específicas de seus processos dificultam a descarbonização. De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (Irena), esses setores não estão no caminho para alcançar emissões líquidas zero em 2050, que é um dos principais objetivos do Acordo Climático de Paris no contexto da transição energética.

O que é uma indústria difícil de reduzir? Uma visão aprofundada dos setores difíceis de descarbonizar

Os setores difíceis de reduzir dependem de processos ou fontes de energia que exigem um enorme desafio para atingir a neutralidade de carbono com a tecnologia atual e, assim, alcançar a sustentabilidade. Eles dependem da combustão de combustíveis fósseis, por exemplo, ou de reações químicas que liberam gases de efeito estufa na atmosfera. Neste grupo, estão indústrias como a navegação, aviação, transporte pesado e produção de ferro e aço, assim como produtos químicos e petroquímicos.

Segundo um relatório publicado em 2024 pela Agência Internacional de Energia Renovável (Irena), nenhum desses setores difíceis de reduzir está atualmente no caminho para atingir emissões líquidas zero em 2050, que é a meta do Acordo de Paris de 2015, em uma tentativa de limitar o aumento da temperatura global a 1,5°C desde o início da era industrial. Os setores difíceis de reduzir representam um grande obstáculo no caminho para combater as mudanças climáticas, já que, atualmente, são responsáveis por um terço das emissões globais relacionadas à energia e um quinto do total de emissões de CO2.

Além disso, espera-se que as emissões dessas áreas aumentem em mais de 50% até 2050 em um cenário de business as usual, ou seja, uma situação em que não são feitas grandes mudanças para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

Alguns números relevantes

Redução de emissões nos setores difíceis de reduzir

As emissões conhecidas como difíceis de reduzir fazem referência àqueles poluentes que são liberados na atmosfera terrestre por meio desses processos, como o dióxido de carbono ou o metano. As atividades associadas aos setores difíceis de reduzir exigem quantidades muito altas de energia e, portanto, a queima de combustíveis fósseis, com a consequente emissão de gases de efeito estufa. Além disso, as emissões difíceis de reduzir geralmente ocorrem como subproduto de reações químicas.

Características e desafios das emissões difíceis de reduzir

Os gases de efeito estufa emitidos pelos setores difíceis de reduzir representam grandes desafios, pois podem permanecer na atmosfera por alguns anos, em alguns casos, ou por milhares de anos, em outros. Enquanto em outras indústrias as emissões podem ser reduzidas por meio da transição para tecnologias mais limpas, como a energia renovável, as emissões dos setores de difícil redução são caracterizadas pela dificuldade de evitar a produção de gases de efeito estufa. 

Quais setores são difíceis de descarbonizar?

Características e desafios dos setores difíceis de descarbonizar

Desafios para o transporte de caminhões pesados

Os biocombustíveis respondem por apenas 5% do consumo do setor, e é necessária uma maior implantação de biocombustíveis para ajudar a reduzir as emissões. Também é preciso alcançar uma maior eficiência, assim como adotar outros combustíveis, como o biodiesel ou o diesel renovável. Os tipos de baterias dos carros elétricos ainda não estão sendo amplamente usadas em caminhões, e são necessários mais avanços tecnológicos para que isso se torne realidade, assim como a criação de uma infraestrutura de recarga.

Desafios para a indústria pesada

A dificuldade para a indústria pesada em termos de redução de emissões está na necessidade de geração de energia renovável no próprio local, maior eficiência e maior reciclagem de sucata no caso da produção de aço.

Desafios para a aviação

A pequena variedade de combustíveis utilizáveis e a imaturidade das tecnologias alternativas de aviação, como as elétricas ou movidas a hidrogênio, limitam os caminhos de descarbonização disponíveis para o setor. Apenas 450 milhões de litros de combustíveis de aviação sustentáveis foram consumidos em 2022, o equivalente a apenas 0,1% do consumo global de combustível de aviação. 

Desafios para o transporte marítimo

O transporte marítimo é outro setor de difícil redução, no qual se espera que a demanda global aumente de 40 a 50% entre 2020 e 2050. Isso significa que serão necessários processos mais eficientes, além de combustíveis alternativos e políticas para controlar essa demanda, para que as emissões difíceis de serem reduzidas do setor sejam diminuídas. 

Descarbonizar indústrias difíceis de reduzir representa uma etapa fundamental na transição energética

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As mudanças climáticas são o maior desafio ecológico atual e a preocupação social a esse respeito aumenta anualmente. O Acordo de Paris de 2015 foi decisivo para passar à ação, uma vez que 195 países aprovaram limitar o aumento da temperatura global em 2ºC no final do século com respeito à era pré-industrial e seguir com os esforços para reduzi-lo até 1,5 ºC.

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Como o hidrogênio pode atuar nos setores difíceis de reduzir?

É provável que o hidrogênio desempenhe um papel fundamental na redução das emissões em setores de difícil descarbonização e no cumprimento das metas do Acordo Climático de Paris. Este elemento – incolor, inodoro e altamente inflamável – não emite emissões quando queimado e pode ser fundamental para descarbonizar indústrias como a aviação e a fabricação de aço e cimento.

O hidrogênio também pode ser usado para produzir amônia, um produto químico que é um componente essencial na fabricação de fertilizantes. Atualmente, a amônia é produzida usando combustíveis fósseis, mas substituí-los por hidrogênio poderia reduzir as emissões do setor agrícola ao descarbonizar a produção de fertilizantes. 

Além disso, a amônia poderia ser usada como combustível nos atuais motores marítimos. Como sua combustão não libera emissões, também poderia ser um combustível alternativo no setor de transporte marítimo, onde é difícil reduzir as emissões, o que substituiria poluentes como o óleo combustível pesado. 

Na indústria, o hidrogênio poderia ocupar o lugar dos combustíveis fósseis, já pode ser aproveitado para produzir as altas temperaturas necessárias nos fornos usados durante o processo de fabricação de cimento. O hidrogênio também poderia substituir o carvão usado em altos-fornos para o processo de redução do minério de ferro, que é essencial para a produção de aço.

A produção de hidrogênio, por outro lado, também pode ser feita de forma limpa. A energia renovável pode ser utilizada para produzir o elemento por meio do processo conhecido como eletrólise.

Será necessária uma combinação de avanços tecnológicos e políticas governamentais para que o hidrogênio limpo seja adotado em setores difíceis de serem descarbonizados, substituindo os atuais combustíveis fósseis.

Características e desafios do uso de hidrogênio nos setores difíceis de reduzir

De acordo com a Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa (UNECE), a falta de políticas governamentais está impedindo o aumento da demanda por hidrogênio, o que é necessário para o crescimento da cadeia de valor do combustível. Enquanto isso, a Agência Internacional de Energia informa que apenas 5% dos projetos de hidrogênio anunciados chegam à decisão final de investimento. 

De acordo com a UNECE, ainda existem preocupações em relação ao custo, os desafios tecnológicos, os riscos, o ambiente regulatório, as incertezas geopolíticas e a falta de infraestrutura necessária para fornecer hidrogênio aos usuários finais. Atualmente, apenas 0,1% da demanda de hidrogênio é para novas aplicações em indústrias pesadas, enquanto esse número precisaria ser de 33% até 2030 para atingir a meta de zero emissões líquidas até meados do século.

Outros desafios estão relacionados com a fragmentação regulatória. Segundo um relatório do escritório de advocacia internacional White & Case, existem diversas variações jurisdicionais na Europa, desde leis de planejamento e concorrência até especificações de tubulações, o que pode ser um obstáculo para a implementação de investimentos em hidrogênio.

O custo é outro fator, com uma enorme diferença entre as despesas de produção de hidrogênio renovável e hidrogênio de baixo carbono ou hidrogênio tradicional derivado de combustíveis fósseis.

O futuro das indústrias e setores com emissões difíceis de reduzir

A tecnologia desempenhará um papel fundamental no futuro das indústrias e dos setores difíceis de descarbonizar se queremos que as emissões diminuam nos próximos anos. É provável que esses novos desenvolvimentos incluam biocombustíveis mais avançados ou processos de captura de carbono, e será necessário tentar limitar a demanda por produtos básicos desses setores. A seguir, apresentamos alguns exemplos de mudanças que podem ser feitas em uma tentativa de atingir a meta de emissões líquidas zero nessas áreas. 

Transporte

Os caminhões pesados são responsáveis por quase um quarto das emissões de dióxido de carbono de todo o setor de transporte e atualmente dependem quase exclusivamente de diesel, gasolina e gás natural. De acordo com a Irena, espera-se que a atividade desses veículos dobre até 2050. Para lidar com esse setor de difícil descarbonização, uma possibilidade seria a mudança do transporte rodoviário para o ferroviário, além do uso de veículos elétricos. Caminhões movidos a hidrogênio verde também poderiam fazer parte do futuro, mas atualmente esta não é uma opção econômica ou com um avanço tecnológico suficiente que seja viável no momento. 

Indústria

A eletrificação direta poderia desempenhar um papel na descarbonização da produção de aço primário, de acordo com a Irena. Isso poderia ser feito usando eletrólise de alta ou baixa temperatura para reduzir o minério de ferro. Além disso, o hidrogênio poderia ser usado como parte de um processo de redução direta de ferro (DRI), reduzindo as emissões em até 95%. Essa tecnologia já está sendo amplamente aceita como uma alternativa no setor. É provável que os processos de captura de carbono também desempenhem um papel fundamental no controle das emissões de gases de efeito estufa no setor industrial como um todo.

Produtos químicos e petroquímicos

As matérias-primas necessárias para a fabricação de plásticos são conhecidas como produtos químicos de alto valor (HVC, em sua sigla em inglês), e sua demanda tem aumentado constantemente na última década. De acordo com a Irena, cerca de 90% dos plásticos ainda são produzidos a partir de matérias-primas fósseis, e a produção de produtos químicos primários a partir delas é responsável por 72% do total de emissões de CO2 de todo o setor químico e petroquímico. Para resolver esse problema, é possível fazer mais para reduzir os resíduos plásticos, sendo que a maioria deles acaba atualmente em aterros sanitários, é mal gerenciada ou até mesmo incinerada. O processo de descarbonização no setor de plásticos pode ser implementado por meio de níveis mais altos de reciclagem – com alternativas aos combustíveis fósseis, como a biomassa como matéria-prima –, uma maior eficiência energética e o uso de energia elétrica de origem renovável.

Aviação

A demanda por serviços de aviação pode dobrar em relação aos níveis de 2022 até 2050, o que significa que são necessárias medidas urgentes de descarbonização para reduzir as emissões nesse setor difícil de reduzir. Essas medidas podem incluir o uso de biocombustíveis avançados, a adoção de combustíveis sintéticos, como o hidrogênio verde ou a parafina eletrônica, ou até mesmo tecnologias de propulsão elétrica e aeronaves híbridas.

Transporte marítimo

O setor de transporte marítimo não é apenas um grande consumidor de combustíveis fósseis, mas também um meio de transportá-los. Além disso, os navios são ativos com uma vida útil muito longa. Isso significa que existe uma urgência no setor para realizar uma transição para navios que usem energia renovável nos próximos anos, a fim de cumprir as metas de emissão líquida zero para 2050, já que esses navios estarão em serviço nas próximas décadas. Propulsão elétrica, biocombustíveis ou combustíveis eletrônicos são possíveis alternativas para o setor, e até mesmo a propulsão nuclear, utilizando tecnologias até então limitadas a usos militares, como submarinos.