Ele existe nas estrelas. Ele é um elemento químico gasoso, incolor, inodoro e insolúvel na água. Ele é menos denso do que o ar e é o mais leve de todos os elementos da tabela periódica. Ele é… o Hidrogénio! E a sua fórmula molecular estável é H2!

Nos últimos meses pode ter ouvido falar deste humilde elemento. O H2 já é utilizado há vários anos, mas agora tem sido alvo de maior atenção em vários setores, principalmente no da energia. A contribuição do hidrogénio para a descarbonização da sociedade poder ser relevante e a EDP está de olhos postos neste elemento. 

H2: à procura do seu lugar no setor da energia

O Roteiro para a Neutralidade Carbónica (RNC2050) é um compromisso que pretende atingir a descarbonização a 100%, em 2050 e que Portugal assumiu internacionalmente com muitos países da EU, contribuindo assim para a redução das emissões de gases de estufa no mundo. 

Miguel Patena, responsável pela área de Inovação da EDP Produção, acredita que nos encontramos numa fase aliciante para o setor energético. “Temos de considerar não só a eletricidade como vetor energético, mas também os combustíveis verdes. Esta combinação é o que nos poderá conduzir à descarbonização que se pretende da sociedade”. E porquê? 

Em 2030, o objetivo é que mais de 90% da eletricidade gerada pela EDP seja de origem renovável. A maneira mais eficiente e barata para se alcançar os 100% em 2050 é com a eletrificação do consumo em geral, seja na mobilidade elétrica, na climatização, nas indústrias, etc. Mesmo assim, há setores onde a eletrificação não consegue “chegar”, como é o caso da indústria pesada, dos transportes aéreos e da navegação. Aqui entra o hidrogénio, mais propriamente o H2 verde, que pode ser utilizado para resolver este problema. Além disso, ganhou viabilidade económica, estando o seu uso cada vez mais acessível. É por isso que podemos olhar para este elemento como uma possível arma na luta contra a crise climática. 

“Com grandes expectativas vêm grandes responsabilidades” 

Com a euforia mundial que se sente atualmente pelo hidrogénio para a produção de energia verde, é necessário conhecer todos os poderes deste elemento, mas também estar a par das desvantagens.

O H2 não existe na natureza no seu estado puro, pelo que tem de ser obtido através de processos que consomem energia, para depois ser utilizado de diferentes formas, seja na combustão direta ou em células de combustível. A forma como é produzido pode ser “verde” ou não. Os processos mais comuns de produção de eletricidade a partir do H2 são:

• Reformação: funciona através da aplicação de altas temperaturas em que o vapor reage com um combustível hidrocarboneto (gás natural, diesel, carvão, etc.) para produzir hidrogénio. Hoje, cerca de 95% do hidrogénio é produzido através do vapor do gás natural. 
• Eletrólise: usa-se uma corrente elétrica para separar a água em hidrogénio e oxigénio. Estes processos ocorrem com um eletrolisador, que tem a capacidade de criar H2 a partir de moléculas de água. 

O processo do gás natural dá origem ao hidrogénio cinzento, porque emite CO2. Quando a energia elétrica, que alimenta a eletrólise, é 100% de origem renovável temos o hidrogénio verde - um processo sem qualquer emissão de CO2, desde a origem até ao seu uso final. Este é o objetivo num futuro bem próximo: uma produção completamente limpa e amiga do ambiente.
 

A tecnologia do eletrolisador, com capacidade instalada de 1 MW, funciona com membranas e protões, ou seja, o que faz é a separação do hidrogénio e do oxigénio na água tratada. O oxigénio é usado como combustível ou como catalisador noutros processos industriais e o hidrogénio como veículo energético, seja pela combustão direta para produzir calor em caldeiras ou para produzir eletricidade a partir de células de combustível. 

No projeto do Ribatejo em concreto, FLEXnCONFU, o processo de produção será de ciclo combinado. Esta tecnologia tem como princípio o funcionamento em simultâneo de uma turbina a gás e de uma turbina a vapor. Vamos ver como funciona?

Como funciona o Ciclo Combinado?

• Os gases em alta pressão, provenientes da combustão de gás natural ou hidrogénio, são utilizados para mover a turbina a gás e produzir eletricidade.
• Os gases de média e baixa pressão passam pela caldeira recuperativa, libertam o calor residual para a produção de vapor de água, acionando a turbina a vapor. 
• O vapor que sai da turbina é condensado através do arrefecimento no condensador. A água é reencaminhada para a caldeira para ser novamente vaporizada. A ação combinada das duas turbinas coloca o alternador em rotação, convertendo a energia mecânica em energia elétrica.

“O que estamos a fazer no Ribatejo não é hidrogénio verde, porque a eletricidade que alimenta o eletrolisador não é 100% de origem renovável, mas este é um projeto piloto. O grande futuro é energia renovável. Nós como já temos esta instalação queremos avançar com o projeto para posteriormente ter todo o know how para explorar o H2 verde”, afirma Miguel Patena. É com este componente que é possível: produzir eletricidade e produzir combustível verde. Além disso, esta é a única fonte de energia renovável que conseguimos, até hoje, armazenar e até transportar. Este é outro poder do hidrogénio que vai ajudar no RNC2050. O armazenamento também será testado no projeto da Central do Ribatejo. 

Algumas das tecnologias atuais permitem armazenar grandes quantidades de hidrogénio em:

• Estado líquido com temperaturas inferiores a -235ºC e guardado em câmaras criogénicas com grandes capacidades;
• Comprimido a elevadas pressões. Esta será a forma testada na central ribatejana com capacidade de 12 MWh de armazenamento.  

Com o apoio da União Europeia, a EDP prevê ter a construção da fase de demonstração e produção de hidrogénio pronta em 2022. Para o Presidente Executivo da EDP, António Mexia, “o hidrogénio é uma opção clara no novo mundo da energia. Enquanto líderes da transição energética, estamos continuamente a avaliar e a testar potenciais alternativas de produção de energia. Portugal pode ambicionar estar na linha da frente dos desenvolvimentos do hidrogénio da próxima década”.