Hidrogénio: A nova bomba do PS

Desde a invenção do fogo, há mais de 400 mil anos, o combustível mais usado terá sido a lenha, as gorduras, óleos vegetais e muito mais recentemente o álcool, após a invenção do alambique. Aliás, o motor a gasolina foi, originalmente, desenvolvido para funcionar com álcool.

Outras fontes de energia usadas desde há muitos séculos foram também a tração animal, o vento em moinhos para elevação de água e moagem, as noras e moinhos hidráulicos, etc..

Com o eclodir da revolução industrial, e devido à invenção do motor a vapor, o carvão mineral passou a ser o combustível por excelência e manteve-se como tal durante mais de um século, até à primeira metade do século XX, quando começou a ser substituído parcialmente pelo petróleo.

Com o advento da eletricidade industrial na transição do século XIX para o século XX, aumenta a procura de fontes primárias, sendo o carvão mineral o mais adequado à tecnologia da época. A eletricidade era produzida então em centrais a carvão onde era produzido vapor de água a alta pressão que punha a girar as turbinas a vapor e estas o gerador de eletricidade.

No início do século XX foram construídos aproveitamentos hidroelétricos que continuaram a ser feitos mas limitados aos recursos hídricos existentes, tendo a maior parte dos mais rendíveis sido executados.

A utilização do carvão coloca alguns problemas de poluição, não pelo CO2 que liberta na queima mas principalmente pelo mercúrio e outros metais pesados e também pelos óxidos de azoto e de enxofre, além de compostos potencialmente cancerígenos. Modernas centrais elétricas a carvão possuem sistemas mais ou menos eficazes de filtragem, mas a emissão de CO2 é inevitável.

O petróleo, combustível fóssil conhecido desde a Antiguidade, só viria a ser usado em larga escala após a invenção dos motores de combustão interna, principalmente os motores Otto e Diesel e depois as turbinas dos aviões. A utilização do petróleo não reduziu a emissão de poluentes, semelhante à do carvão. Mas na década de 70 do século passado, o petróleo era responsável pela produção de quase 50% da energia consumida a nível mundial.

O gás de cidade apareceu no início do século XX e era produzido em centrais a partir da gaseificação do carvão, lenha ou mesmo petróleo e abastecia as cidades, servindo para queima ou iluminação pública. E também podia ser produzido em pequenos gaseificadores para utilização em veículos automóveis, adaptando o motor a gasolina para funcionar a gás.

Em meados do século XX surgiram as centrais nucleares de cisão. São centrais térmicas para produção de energia elétrica, mas de aplicação limitada por razões técnicas e económicas que saem fora do escopo deste artigo. As centrais nucleares são caras e o lixo que produzem é radioativo e coloca sérios problemas de saúde e ambientais de difícil resolução. Há uma tendência para a desativação progressiva destas centrais à medida que se vão tornando obsoletas. Também a ocorrência de acidentes com estas centrais leva a que esta tecnologia tenda a ser progressivamente abandonada.

Outro combustível que entrou em uso a partir de meados do século XX foram os gases liquefeitos de petróleo (butano e propano) e o gás natural que é também fóssil, ocorrendo um pouco por todo o globo. De todas as fontes fósseis, estes gases são os menos poluentes, excluindo a produção do dióxido de carbono, considerado hoje como um poluente. O gás natural é agora uma das principais fontes de energia, havendo toda uma rede de distribuição nas cidades e de gasodutos transnacionais.

No último quarto do século XX, em parte devido às crises do petróleo e aos rumores sobre o esgotamento desse recurso, surgiu um movimento revivalista que propunha o retorno às energias do passado, do vento, do sol, da biomassa, dos bio-combustíveis, etc..

As tecnologias de aproveitamento económico dessas fontes ficavam, porém, em enorme desvantagem com o carvão, as hidroelétricas, o petróleo, o gás natural e o nuclear.

Contudo, rapidamente se constituiu um lóbi das energias ditas renováveis, ou verdes e não poluentes, que conseguiu influenciar políticos de vários países que foram convencidos a apoiar as energias limpas como a eólica e a solar. Muitos fundos foram disponibilizados para financiar projetos de demonstração e as empresas envolvidas, mas nenhum desses projetos demonstrava viabilidade económica competitiva, a não ser em casos muito particulares de instalações isoladas das redes de energia convencionais.

Uma das estratégias adotadas pelos defensores das tecnologias emergentes, principalmente a eólica e a solar fotovoltaica, foi alertar para os custos sociais da poluição Isso obrigou os fabricantes de centrais térmicas e de motores de combustão interna a instalar filtros e catalisadores para filtrar as substâncias mais poluentes libertadas na combustão, encarecendo assim as suas tecnologias.

Porém, isso não foi suficiente para tornar as novas energias economicamente viáveis. Tornava-se necessário criar um novo paradigma energético. Um argumento irrefutável que fizesse com que as novas energias se tornassem absolutamente preferíveis às do carvão, petróleo e gás natural, considerados como altamente poluentes, apesar das inovações introduzidas para reduzir a poluição de substâncias perigosas.

E é neste quadro que uma teoria proposta em 1896 por um cientista sueco, Svante Arrhenius (1859-1927), começou a interessar alguma comunidade científica e, com o advento da computação moderna, estabeleceram correlações entre a quantidade de CO2 na atmosfera e o aumento da temperatura global da Terra. E o aumento de CO2 na atmosfera foi atribuído à atividade humana devido à queima de combustíveis fósseis. Esse gás seria o responsável pelo aquecimento global e o mecanismo de aquecimento passaria pelo aumento do efeito de estufa da atmosfera. O mesmo efeito que permite que haja um clima propício à vida no Planeta, planeta que seria, sem esse efeito de estufa, inóspito.

A Teoria do Aquecimento Global ganhou foros de cidadania e passou a ser defendida por várias organizações internacionais e nacionais e em estudos científicos financiados com dinheiros públicos. E, como o CO2 não existe sem o carbono, o ónus passou a ser do carbono que é o elemento que entra na composição de todos os seres vivos, animais e plantas. O Carbono perdeu o estatuto de elemento essencial à vida (tal como o oxigénio, hidrogénio, azoto, fósforo, etc.) para ser um elemento nocivo a combater.

A partir de final do século passado surgiu então a ideia de se criar uma taxa de carbono sobre os combustíveis fósseis. Não só essa taxa já foi introduzida em muitos países, como se criou um sistema de créditos de carbono para os diversos países, obrigados a cumprir metas de emissão de carbono e sujeitos a coimas caso não as cumpram. A “descarbonização” passa a fazer parte dos objetivos de governação dos países desenvolvidos que marcam a cadência do desenvolvimento para os restantes.

A eletricidade produzida por centrais eólicas e fotovoltaicas beneficia das chamadas tarifas feed-in que se destinam a garantir a viabilidade de investimentos nessas centrais com contratos de longo prazo que obrigam a rede elétrica a aceitar toda a energia por elas produzida, pagando valores fixados com base nos custos de produção de cada tecnologia, em regra muito superiores aos das restantes centrais.

A instalação de centrais eólicas e fotovoltaicas em Portugal ultrapassou em muito a potência mínima do consumo que se situa em 3 GW. Portugal tem mais de 8 GW de potência eólica e solar instalada e quando estas centrais produzem mais do que o necessário, a energia elétrica é exportada a custo zero para Espanha. Pelo contrário, quando o consumo está acima da potência disponível, Portugal importa energia de Espanha (de origem nuclear) a custo muito diferente de zero.

E, least but not last, Portugal vai investir agora em mais um projeto inovador, o do hidrogénio!

Não seria descabido armazenar a energia das horas de vazio que exportamos a custo zero para Espanha. O armazenamento de energia elétrica pode fazer-se por bombagem de água para uma albufeira, em baterias ou na produção de um combustível como o hidrogénio. Uma vez que as albufeiras podem estar cheias e o armazenamento de grandes quantidades de energia em baterias é muito dispendioso, a produção de hidrogénio podia fazer algum sentido.

A utilização posterior do Hidrogénio requer o seu armazenamento e distribuição. A utilização pode fazer-se de várias formas:

– Injeção do hidrogénio na rede de gás natural, reduzindo as necessidades deste gás que é importado.

– Utilização do hidrogénio em indústrias que dele necessitem.

– Utilização em transportes públicos dotados de células de combustível.

– Produção de energia elétrica para a rede em horas de ponta.

– Exportação de hidrogénio

Isto vem explicado no esquema da EDP acerca do projeto do hidrogénio que está a ser preparado.

O hidrogénio é produzido por eletrólise da água. Em qualquer transformação energética, nunca se obtém a mesma energia que se utilizou. Eletrolisadores para produção de grandes quantidades de hidrogénio não são uma tecnologia comprovadamente assente e segura – e é cara. Segue-se uma estação de grandes dimensões de compressão do hidrogénio. E do hidrogénio sabe-se que é altamente explosivo. Depois temos a armazenagem em que uma pequena parte do hidrogénio se perde por difusão através das paredes dos depósitos e tubos. Para o hidrogénio chegar à rede de gás natural, é necessário um gasoduto. Mais investimento e mais perdas.

Mas os gastos não ficam por aqui. Pretende-se produzir o hidrogénio a partir de uma nova mega-central fotovoltaica construída para o efeito. Ou seja, não é para usar o excedente de energia que já se produz com as eólicas e fotovoltaicas existentes.

Os eletrolisadores funcionam com energia elétrica. Mas esta está disponível em qualquer ponto do país onde haja uma tomada.

Se quisermos injetar o hidrogénio na rede de gás, basta colocar um eletrolisador perto desta e ir bombando o hidrogénio para dentro. Se quisermos produzir hidrogénio para abastecer veículos, podemos produzi-lo perto dos postos de abastecimento. Não é necessário uma mega-central, um mega-eletrolisador, um mega-armazenamento, um mega-viaduto, etc. Claro que estes eletrolisadores só deveriam funcionar nas horas de vazio com uma tarifa que, mesmo que fosse de 5 cêntimos por kilowatt-hora, seria melhor que dá-la a custo zero aos espanhóis!

Mas assim o projeto dividia-se numa miríade de pequenos projetos e de donos desses projetos e as verbas a ele já destinadas, possivelmente uma grande parte da chamada “bazuca”, não podiam ser canalizadas para o consórcio envolvido no mega-projecto da bomba de hidrogénio…


Henrique Sousa

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Latest comments

  • Muito bem.

  • Há outra coisa que merece meditação. Neste último ano, por causa da peste chinesa houve um abrandamento geral nas emissões de CO2 de origem na actividade humana em cerca de 25-30%. Esse abrandamento não se reflete na subida gradual de CO2:

    https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/

    A pergunta que fica: se 25-30% de redução não parece ter qualquer influência na subida geral de CO2, quanto se terá que reduzir para que pare de subir, ou, quanto se terá que reduzir para voltar “aos níveis pré-industriais” (seja lá o que isso queira dizer).

  • Não era o Socrates que queria construir umas quantas barragens em cascata, precisamente para fazer armazenamento de energia éolica ou solar não consumida ? Na volta foram os espanhóis que se opuseram para agora a receberem de borla …

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