O Papel do Hidrogénio

 O papel do hidrogénio na transição energético-climática

Demétrio Alves

A transição energético-climática aparece geralmente enunciada como a passagem de um

sistema energético baseado na utilização de combustíveis fósseis (1) finitos, que emitem,

quando queimados, gases com efeito de estufa (GEE) e diversos efluentes sólidos,

líquidos e gasosos poluentes (tóxicos), para um sistema baseado num mix energético no

qual as fontes de energia renováveis e a eficiência energética têm lugar primacial

crescente (2). O enunciado não poderia ser mais correcto e ideal.

Entre os objectivos desta nova revolução energética-industrial, que ainda se encontraria

na fase inicial de um processo muitíssimo mais rápido do que os precedentes, estariam: a

protecção do clima (luta contra o aquecimento global), a salvaguarda do ambiente

(redução dos poluentes), a diminuição do consumo de energia (pelo menos em termos

relativos), a redução das tensões geopolíticas ligadas ao aprovisionamento da energia e,

ainda, em última instância, a retirada do activo de toda a energia nuclear para fins

pacíficos.

A formulação convoca-nos para um apoio entusiástico e quase unânime, porque, através

dela, o Homem estaria, finalmente, a caminho do desenvolvimento económico sustentável

e verde, da justiça, da equidade e da paz. A felicidade utópica.

A proposta, apesar de aparecer disseminada como um quase milagre, deve ser analisada.

Embora, desde logo, esta anunciada revolução verde, parece apontar uma mudança em

que tudo seria alterado... menos o essencial do sistema de produção e de consumo

vigentes.

A concretização da transição energético-climática passa, na realidade, por um conjunto de

políticas públicas desenvolvidas através de Declarações, Resoluções, Directivas,

Regulamentos e Programas de Financiamento no âmbito da União Europeia (UE), que,

acompanhadas por Leis e decisões políticas nacionais, compele os governos a aplicarem

uma acelerada descarbonização da economia e da sociedade. O processo, desenvolvido

em estreita ligação com os interesses vitais dos centros de decisão económico-

financeiros, pretende aparentar o contrário.

Segundo as formulações oficiais, a transição visaria resolver os impactos das alterações

climáticas antropogénicas, e, complementarmente, diminuir drástica e rapidamente a

dependência das economias ocidentais do petróleo, carvão e gás natural. Num mundo

complexo e multipolar, em que grande parte das fontes energéticas estão em regiões

«instáveis», já não inteiramente controláveis pelo recurso à força directa, este objectivo da

transição é, no mínimo, tão importante como o da descarbonização.

É de sublinhar que o acento tónico, ou seja, a motivação central para tal transição radical,

é colocado exclusivamente nas alterações climáticas antropogénicas, escamoteando que

a variabilidade climática é devida a factores exógenos (astronómicos ou solares), e

planetários endógenos (naturais ou antropogénicos). Negar esta evidência revela uma

posição pouco científica (3).

Em geral, estas políticas públicas, embora enfatizem as novas tecnologias inteligentes e

descarbonizadas, passam, sobretudo, por um trinómio que inclui: crescentes

impostos/taxas verdes; elevadas tarifas/preços de serviços e bens essenciais;

subvenções públicas não reembolsáveis a tecnologias técnico-economicamente imaturas.

Em estreita correlação com este trinómio avultam visíveis reforços dos lucros e das

rendas que beneficiam grandes corporações energético-financeiras. Cumulativamente,

passam por rápidas mudanças sócio-laborais carreadas pelo encerramento em massa de

instalações energético-industriais.

A transição implica a alteração acelerada das formas de produção de electricidade,

impondo-se-lhe uma mudança radical no sentido do uso de fontes renováveis não

tradicionais (4), com destaque para a eólica e a fotovoltaica. E, em complementaridade,

por radicais encerramentos e reestruturações energético-industriais, com vista a

desactivação precoce de unidades de produção baseadas em fontes energéticas

convencionais.

Noutra vertente, a do transporte de pessoas e mercadorias, vem-se decretando uma

mudança forçada em direcção à mobilidade baseada em electricidade acumulada em

baterias de acumuladores ou, indirectamente, em reservatórios de hidrogénio. Note-se,

contudo, que o paradigma centrado no transporte individual parece não estar a ser

colocado em causa e, daí, o aparecimento de uma vasta panóplia de soluções comerciais

transitivas corporizadas nos híbridos de variado tipo, alguns deles, além de muito caros,

pouco eficazes na real redução das emissões de GEE. A electrificação de transportes

colectivos em lugar próprio (por exemplo, ferrocarril) vem, por sua vez, merecendo

alguma atenção, embora insuficiente no caso português.

É, neste contexto, que se assiste à enésima tentativa do relançamento do hidrogénio

como vector e acumulador energético, que, nesta versão verde (5), seria produzido

através da electrólise da água com electricidade eólica e fotovoltaica, por meio do

alavancamento do processo com substanciais apoios estatais, porque, ele é, e será

durante vários anos, economicamente deficitário face a outras vias de produção

petroquímica (hidrogénio cinza).

O hidrogénio

Sem gastar muito espaço numa explanação que o leitor encontrará em textos acessíveis,

dizer que o hidrogénio foi identificado há vários séculos, tendo sido caracterizado

cientificamente há muito tempo (6). É muito abundante no Universo, mas, na sua forma

elementar é relativamente raro no planeta Terra devido à sua elevadíssima reactividade.

A molécula gasosa, pelas suas características físicas e químicas, tende a escapar-se

facilmente através dos micro-poros e interstícios existentes nos materiais que lhe servem

como contentores, o que determina a necessidade de grandes cuidados tecnológicos.

Quando o hidrogénio se combina com um oxidante o processo de combustão pode

assumir carácter explosivo (deflagração).

Existe, estabelecida desde há muitas décadas, grande produção industrial de hidrogénio

“cinza” e um sólido comércio relacionado com a indústria petroquímica (hidrogenações

variadas), com a produção de amoníaco (adubos), bem como em actividades

especializadas (aeroespacial, electrónica, etc.). As utilizações do hidrogénio como vector

energético directo nunca foram massificadas devido a questões de segurança e à

demonstrada falta de rentabilidade económico-energética das operações

correspondentes.

O hidrogénio, na sua forma molecular gasosa, não existe livre na Natureza (7). Ou seja, o

hidrogénio (H2), ao contrário do gás natural (fundamentalmente, metano, CH4), não é

uma fonte de energia primária. Isto significa que, para ter utilização industrial ou

energética, deve ser produzido através de diversos processos tecnológicos (químicos,

electroquímicos, etc.), gastando-se neste passo intermédio elevadas quantidades de

energia e diversos recursos.

Apesar do avanço tecnológico, do engenho humano e da habilidade publicitária,

continuam a existir barreiras ainda intransponíveis para utilizar o hidrogénio como vector e

acumulador energético generalizado, isto é, de forma segura, económica e sustentável

As questões que se colocam acerca do hidrogénio na actualidade, como, aliás, desde há

décadas, são, no fundamental, de natureza técnica (segurança), económica (custos,

rentabilidade) e energética (eficiência). O que de novo existe é a enorme polarização

sócio-política em torno da questão climática que levou à redescoberta do potencial

salvífico do hidrogénio na sua forma designada como “verde” ou de “carbono zero”. Ou

seja, produzido através da electrólise da água (salmouras) usando electricidade produzida

apenas de fontes renováveis (eólica, fotovoltaica, etc.). Do ponto de vista carbónico o

hidrogénio também poderia produzir-se a partir de centrais electronucleares, que, aliás,

apresentam baixos custos de produção. Mas, isso é um tabu inamovível!

A transição energética

No início da década de 1980, surgiu o conceito de “Ponto de viragem energética” num

livro intitulado “Energie-Wende, Wachstum und Woblstand ohne Erdöl und Uran”. Nessa

altura os pesquisadores do Öko-Insitut, Alemanha, propuseram o abandono do petróleo e

do urânio (9).

O termo EnergieWende representava a reacção face às alterações climáticas

antropogénicas e à necessidade de abandono da energia nuclear e do carvão. A

expressão “transição energética” é mais branda do que o conceito de “viragem” alemão,

porque parece apontar uma mudança gradual e suave para algo novo. A organização

“Désobéissance Écolo Paris”, por exemplo, recusa o termo, considerando-o muito brando.

No contexto da UE, a expressão “transição energética” aparecia já num documento de

1982 (10).

A noção de “transição” está centrada na muito invocada emergência climática. Segundo

ela, o carvão, os derivados do petróleo, o gás natural e o nuclear devem ser rapidamente

banidos da Terra para evitar uma catástrofe.

A UE torna-se mais verde sob o comando da Alemanha

Ursula von der Leyen, que assumiu a presidência da Comissão Europeia em 2019, veio

reforçar a tendência política do seu antecessor Jean-Claude Junker. Numa comunicação

de 28 Novembro de 2018 intitulada “Une planète verte pour tous”, poderá ler-se que “o

objetivo desta estratégia (...) é confirmar o compromisso da Europa liderar a ação

climática global (...)”.

Ursula, que foi ministra em todos os governos de Angela Merkel, conhece bem a situação

energética alemã (11). A opção alemã teve como ponto de partida a oposição dos

movimentos verdes alemães à energia nuclear e ao carvão, isto num momento em que

foram determinantes para a estabilidade governativa. A transição energética alemã é

essencialmente uma “transição eléctrica”: “ElektrizitätWende” ou “StromWende”.

A partir da tomada de posse de von der Leyen diversos dirigentes europeus reforçaram a

crença no hidrogénio como meio para salvar um mix de produção de electricidade

baseado, quase exclusivamente, em fontes intermitentes renováveis.

Não deixa de ser curiosa a trajectória alemã quando comparada com o radicalismo

português que decretou o encerramento total e imediato das centrais a carvão: por lá,

ainda entrou em funcionamento um novo grupo de 1000 MW (o Datteln 4) em 2020, e, o

programa de encerramento será progressivo até...2038, quando ainda subsistirão 6 000

MW em produção.

Embora a electricidade não seja a energia final mais importante, representando apenas

22% na UE, uma parte importantíssima dos recursos financeiros públicos têm sido

canalizados para a produção de electricidade a partir da eólica e fotovoltaica, ressurgindo

agora propostas para alavancar as produções de hidrogénio.

Os alemães são renomados especialistas, designadamente nos gases. Lembrar o

pioneirismo que demonstraram com o lançamento de dirigíveis, tanto para fins militares,

como para transporte de pessoas. É conhecido o caso do Zeppelin (12) que, nutrido com

hidrogénio e baptizado como Hindenburg, acabou mal lá para os lados de Lakehurst (New

York), em 6 de Maio de 1937, tendo explodido causando a morte a 35 pessoas.

Plano verde, intermitência das fontes renováveis e hidrogénio energético

O Plano Verde de 2019 (Green Deal), é um roteiro que visa tornar a Europa “o primeiro

continente neutro quanto ao clima” (13). A Europa espera engajar nesta campanha todos

os países porque já percebeu que: todos devem precificar o carbono; todos devem gastar

enormes recursos públicos na promoção das renováveis e do hidrogénio; todos devem ter

tarifas, impostos e taxas tendencialmente elevadas. Não sendo assim a competitividade

das produções dos desalinhados colocaria a Europa em maus lençóis no comércio global.

A “neutralidade carbónica”, ou seja, as “zero emissões líquidas de CO2” na Europa, não

são, de facto, “emissões zero”. Porque será necessário absorver as significativas

emissões de CO2 emitido a partir dos usos de gás natural. E isso é um problema.

Simultaneamente, teria que se manter a tendência e, até, aumentá-la, da atribuição de

subvenções públicas e de subsidiação pelos consumidores da electricidade e do gás

natural. Outro grave problema.

Sendo a combustão do hidrogénio isenta de emissões CO2, aliás, de quaisquer

contaminantes atmosféricos, é natural que a crença natural no seu potencial redentor

perante a enorme pressão da questão climática tivesse ressurgido. A hipótese já se tinha

colocado durante os choques do petróleo da década de 1970.

Assim, dos treze maiores projectos em estudo ou arranque no mundo, cinco estão na UE.

O maior envolve 26 GW e está numa fase de apreciação inicial na Austrália. Os dois mais

pequenos têm 1 GW e situam-se nem Portugal (Sines) e na Alemanha (Rostock), estando

ambos em análise de viabilidade.

A electricidade que circula nas grandes redes de transporte e distribuição é evanescente:

só existe se houver consumo simultâneo. Esta característica, que muitos ainda não

conseguiram compreender, complica muito a gestão de produção, transporte e

distribuição de electricidade. Pode produzir-se toda a electricidade necessária, de forma

permanente e em qualquer hora, numa central nuclear, a gás, termoeléctrica, a carvão ou

grande hidroeléctrica (com albufeira). Quanto à energia do vento e do sol não acompanha

as necessidades de consumo, porque funciona de acordo com a Natureza. Por isso, as

energias intermitentes produzem, em média, apenas 19% da capacidade instalada

(potência de pico). Na Europa, produzem apenas durante o equivalente a 10 semanas por

ano.

A produção, seja intermitente ou não, deve ser constantemente igual ao consumo. Se

houver muito vento gerando-se mais electricidade do que a necessária num país, ela terá

de ser vendida a um vizinho. Por vezes o escoamento implica oferecer essa electricidade

excedente a um preço negativo. Quanto mais centros de electricidade intermitente (14)

existirem mais o consumidor doméstico paga por ela. Vimos isso em Portugal, embora o

aumento também se tivesse devido a outras alcavalas e rendas excessivas.

Mas – pergunta de um milhão de dólares – e se armazenarmos a electricidade em vez de

a vendermos a preço negativo? E é aqui que aparece o retornado hidrogénio!

A Alemanha lidera esta estratégia: produzir “hidrogénio verde” através das vias que já

foram registadas, gás que já pode ser liquefeito, armazenado e transportado. A Alemanha

e alguns países vizinhos, dominam essas tecnologias, estando ávidos por exportá-las.

Mas, pergunta-se, o uso energético do hidrogénio assim produzido é energeticamente

eficiente e economicamente rentável?

Faça-se uma breve análise. O processo está dividido em quatro etapas:

1) Produzir electricidade em grandes áreas dedicadas à eólica e à solar fotovoltaica,

2) Transformar a electricidade excedente em hidrogénio através da electrólise;

3) Comprimir/liquefazer/transportar o hidrogénio;

4) Voltar a gasificá-lo a fim de o queimar/oxidar para, de novo, produzir electricidade.

Nenhuma destas etapas poderia ter 100% de eficiência. A etapa 2 tem, no máximo, 80%

e a etapa 3 cerca de 70%. Na Etapa 4, com as células de combustível actuais, atinge-se

uma eficiência de 50%, embora podendo-se imaginar 60% no futuro a médio prazo. A

eficiência da produção de electricidade a partir de electricidade transformada em

hidrogénio é, portanto, de 28%!

Que empreendedor investiria em tal negócio se não houvesse subsidiação?

Outra hipótese prevista, a injecção de hidrogénio nas redes de gás natural, já em 1990 se

tinha colocado. Contudo, a molécula de H2 é nobre, mas energeticamente pobre: ao

misturá-la com o metano há empobrecimento da mistura. Então, pergunta-se, quem irá

pagar essa perda de capacidade energética?

A concretização desta política para o hidrogénio, implicará a atribuição de milhares de

milhões de euros em subvenções não reembolsáveis aos investidores. E, as populações

continuarão a sofrer mais agravamentos nos preços, tarifas e impostos!

Não é opção, nem isso faria sentido, ser contra o uso de fontes de energia renováveis. As

objecções colocadas relacionam-se com a intensidade do uso, com as formas sócio-

económicas da exploração e com as fabulosas alocações de recursos públicos desviados

de outras áreas, designadamente do combate à poluição.

No fundo, a questão está estreitamente relacionada com o funcionamento mundial sob o

dominante e contraditório sistema capitalista, e com a sua atávica necessidade de

compensar a baixa tendencial da taxa de lucro através do aumento da exploração de

recursos e da destruição, “criativa” ou bélica, de capital.

Notas

(1) Petróleo, carvão e gás natural.

(2) Principais fontes de energia renováveis: solar (térmica e fotovoltaica), eólica,

geotérmica e hidroeléctrica.

(3) Será interessante reflectir sobre a diversidade de opiniões e teses expendidas

por centenas de cientistas, técnicos especialistas acerca da pandemia Covid-19,

bastas vezes contraditórias, e compará-la com o unanimismo da “ciência oficial”

quanto às alterações climáticas antropogénicas, que silencia qualquer opinião

divergente ou céptica, apelidando-as de negacionistas.

(4) Considerando, aqui, como tradicional a hidroelectricidade produzida em

aproveitamentos com barragens de vários tipos e dimensões.

(5) Na terminologia tecnocrática existe hidrogénio de variadas cores consoante a forma

de produção e uso: cinza, azul, verde, etc.

(6) O hidrogénio H 2 foi produzido pela primeira vez, de forma artificial, por T. Von

Hohenheim (Paracelso), que viveu entre 1493–1541; foi baptizado por Lavoisier no século

XVIII.

(7) Existem, é certo, várias referências comprovadas acerca de emanações naturais de

hidrogénio a partir do solo, ou em meios marinhos, por exemplo, na Rússia, EUA, Oman,

mas é muito incerta a sua explorabilidade económica sustentável (Hydrogène naturel; La

prochaine révolution énergétique?, Alain Prinzhofer et Eric Deville, Belin, 2015.

(8) Muitos autores, especialistas e cientistas, já o demostraram em diversas publicações.

Referir, como mero exemplo, L’utopie hydrogène, Samuel Furfari, 2020. Furfari, Professor

Universitário, cristão anglicano, trabalhou vários anos na DG XVI da Comissão Europeia,

conhecendo bem o dossier hidrogénio e as razões dos seus sucessivos fracassos.

(9) Furfari, ibidem, p. 28.

(10) Comissão Europeia, COM (82) 124 final, de 18 de Março de 1982, Comunicação da

Comissão ao Conselho sobre a revisão do programa de investigação e desenvolvimento

no campo da energia adoptado por decisão de Conselho de 11 de Setembro de 1979, p.

3.

(11) Grande repercussão nos preços/tarifas de electricidade quando se massificou a

produção subvencionada e espalhada no território com base em fontes renováveis como

a eólica e a fotovoltaica, fontes que não conseguem escapar à intermitência. A ideia de

que através da adopção maciça de baterias de acumuladores se faria face à instabilidade,

desconsidera os custo inimagináveis no referencial sócio-económico.

(12) O Zeppelin era um tipo de aeróstato rígido, ou dirigível, cujo nome é uma

homenagem ao conde alemão Ferdinand Adolf Heinrich August Graf Von Zeppelin. Estes

engenhos fizeram os seus primeiros voos comerciais em 1910, pela  Deutsche

Luftschiffahrts-AG  (DELAG). Quatro anos após o início de operações, em meados de

1914, a DELAG já havia transportado mais de 10 mil passageiros.

(13) Comissão Europeia, A Green Deal for Europe, Com (2019-2024) 640 final, 11/

12/2019, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/

(14) Samuel Furfari, Eletricidade intermitente. Uma realidade e um preço. Science-climat

energia, 21 de Agosto de 2018, http: //www.science-climat energie.be/2018/08/2 l /

intermitente-electrical-a-reality-and-a-price