Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva

A Revista Processando o Saber (eISSN: 2179-5150) é publicada pela Fatec Praia Grande Multidisciplinar - Revisão por pares - Acesso aberto - www.fatecpg.edu.br/revista - [email protected] Creative Commons License Uma imagem contendo Interface gráfica do usuário Descrição gerada automaticamente eISSN 2179-5150 FATEC Praia Grande • fatecpg.edu.br/revista submetido: Jan/2023 • aceito: Mar/2023 • publicado: Jun/2023 Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Investments in green hydrogen in the world and Brazil's role in this production chain Janara de Camargo Matos Fatec Praia Grande [email protected] Guilherme Ferreira Bitencourt Fatec Praia Grande guilhermebitencourt24[email protected]m RESUMO O hidrogênio verde (HV) é produzido com eletricidade natural oriunda de fontes de energia limpas e renováveis, a partir de energia eólica, solar e provenientes de biomassa, assim ele não possui e não emite gás carbônico, sendo um promissor combustível de amplo valor econômico e ambiental. Este artigo tem como objetivo apresentar os investimentos de hidrogênio verde no mundo, principalmente na União Europeia e China, e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva, discutindo sua importância como futuro combustível sustentável. A proposta é apresentar o HV como combustível limpo o qual estimulará a corrida das grandes potências mundiais de se adequarem a uma sociedade com economia mais verde até o final da presente década, além de discutir como estão ocorrendo os investimentos na produção de hidrogênio verde no Brasil. A produção de HV no Brasil é incipiente, estando em fase de projetos e testes como no Porto de Açu (RJ) e Pecém (CE). O Brasil apresenta perfil de potencial futuro exportador na cadeia produtiva deste combustível, uma vez que é considerado o local ideal para sua produção, devido às facilidades de uso e abundância de fontes renováveis. PALAVRAS-CHAVE: hidrogênio verde. energia renovável. cadeia produtiva. ABSTRACT Green hydrogen (GH) is produced with natural electricity from clean and renewable energy sources, from wind, solar and biomass, so it does not contain and does not emit carbon dioxide, being a promising fuel of great economic and environmental value. This article aims to present green hydrogen investments in the world, mainly in the European Union and China, and Brazil's role in this production chain, discussing its importance as a future sustainable fuel. The proposal is to present GH as a clean fuel which will stimulate the race of the great world powers to adapt to a society with a greener economy by the end of the present decade, in addition to discussing how investments in the production of green hydrogen in Brazil are taking place. The production of GH in Brazil is incipient, being in the design and testing phase as in the Port of Açu (RJ) and Pecém (CE). Brazil presents a potential future exporter profile in the production chain of this fuel, since it is considered the ideal place for its production, due to the ease of use and abundance of renewable sources. KEY-WORDS: green hydrogen. renewable energy. productive chain. 99 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 INTRODUÇÃO Desde a Revolução Industrial, a produção em massa das indústrias apresentou crescimento e expansão progressivos. Decorrente de acúmulo de gases do efeito-estufa na atmosfera, as consequências geraram danos nocivos que atualmente causam mudanças climáticas e, que a longo prazo, podem provocar danos ambientais irreparáveis. O aquecimento global é um processo que tem acarretado consequências negativas para a humanidade e os demais seres vivos, e, baseado num cenário não muito distante, o aquecimento de 1,5°C na temperatura média do planeta Terra pode acarretar num risco alto de extinção de até 15% das espécies existentes de todos os ecossistemas (AMARAL, 2022). Caso não sejam realizados acordos para o retardamento deste processo, o planeta sofrerá danos incalculáveis. A queima de combustíveis fósseis resulta na emissão de gases de efeito estufa e são os principais causadores do aquecimento global. Em agosto de 2021, foi publicado relatório do Painel Intergovernamental sobre as Mudanças Climáticas (IPCC) pelas Nações Unidas (ONU) que enviava para a humanidade um alerta vermelho em relação às mudanças climáticas. O alerta foi emitido por António Guterres, secretário-geral da ONU, que informou, baseado em pesquisas científicas e análises obtidas em diferentes partes do mundo, que desde 1850 a Terra aumentou sua temperatura média em aproximadamente 1,1º C e, que desde então, a cada década torna-se a mais quente que qualquer outra anterior. Em relação ao tempo, coincide-se que este aumento na temperatura média se iniciou a partir da era industrial (IPCC, 2021). Baseado nisto, e na corrida dos países para o retardo do aquecimento global, é de suma importância estudar e promover o planejamento do uso de combustíveis de fonte e produção limpas, como o hidrogênio verde (HV), sendo menos poluentes que a gasolina e diesel, por exemplo. Assim, levantaram-se as seguintes questões norteadoras: Como estão sendo planejados e analisados os investimentos em hidrogênio verde na União Europeia e nos países Holanda e China? E, qual o papel do Brasil nesta cadeia produtiva comercial? A partir delas, construíram-se as hipóteses: a) as grandes potências mundiais, como a China, já têm projetos em andamento para a produção de HV, e podem tomar vantagem da vasta riqueza de energias renováveis em nosso país; b) o hidrogênio verde como combustível do futuro pode fazer com que o Brasil tenha perspectiva de liderança mundial em sua exportação; 100 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 c) o Brasil alavancará sua economia, caso se torne líder mundial de hidrogênio verde devido a sua abundância de fontes renováveis (como a eólica e solar). Este artigo tem o objetivo de apresentar os investimentos em hidrogênio verde na China, Holanda e na União Europeia e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva, uma vez que o combustível verde ao invés de emitir carbono para a atmosfera, emite vapor de água, sem gerar danos e resíduos no ar. E, como objetivos específicos: definir o que é hidrogênio verde e sua importância como futuro combustível; levantar o estado dos estudos de investimentos de hidrogênio verde no mundo para produção e comercialização; apresentar o motivo de grandes potências mundiais, estarem interessadas numa sociedade socioeconômica sustentável e como o Brasil pode se beneficiar nesse cenário sendo um possível futuro líder de exportação de hidrogênio verde; apontar que a produção desse combustível verde pode influenciar na economia do nosso país. 1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA De acordo com o Programa da Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), toda a população mundial está vivenciando os efeitos drásticos e catastróficos das mudanças climáticas, dando ênfase que uma das principais causas dessas transformações são as emissões de gases de efeito estufa, que atualmente são 50% maiores que no início da década de 1990, alertando que o aquecimento global tem crescido exponencialmente, causando mudanças duradouras em nosso sistema climático e possivelmente irreversíveis caso não ocorra uma ação coletiva e ambiciosa entre os principais líderes de nações e potências mundiais para investir no desenvolvimento de baixo carbono (PNUD, 2012). 1.1 HIDROGÊNIO VERDE O hidrogênio verde (HV) é a tecnologia da obtenção do elemento químico hidrogênio através da eletrólise de energias renováveis. Consiste na decomposição de moléculas de água (H2O) em oxigênio (O2) e hidrogênio (H2). A eletrólise é realizada por eletrolisadores, um dispositivo com capacidade de quebrar moléculas de água em átomos de oxigênio e hidrogênio. A água usada para eletrólise contém sais e minerais para conduzir eletricidade, e dois eletrodos são submersos na água e conectados a uma fonte de energia limpa à qual é aplicada uma corrente 101 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 contínua. A dissociação de hidrogênio e oxigênio ocorre quando os eletrodos atraem íons de cargas opostas entre si (IBERDROLA, 2022). Assim, o HV vem de fontes de energia limpas e renováveis, a partir de energia eólica, solar e provenientes de biomassa, logo, não possuindo e não emite CO², sendo uma promissora alternativa para a futura substituição de combustíveis fósseis provenientes de fontes nãorenováveis, que geram gases de efeito estufa, retendo o calor solar e ocasionando o aumento das temperaturas, que é um fator extremamente perigoso para a presente e futuras gerações (EPE, 2022). O HV anularia a emissão do CO² na atmosfera, algo que vem sendo prioritário por países europeus que vêm buscando progressivamente um avanço sustentável para atender as exigências requisitadas pelo Acordo de Paris, assinado em abril de 2016, tratado realizado pelas Nações Unidas sobre mudanças climáticas, que guia medidas de redução de emissão de gases estufa no meio ambiente por partes das nações participantes (SOUSA, 2022). 1.1.1 Países líderes nos planos de produção de HV Dado o otimismo para o HV, considerado pela Forbes a “energia do futuro”, nações interessadas no combustível investem em projetos para o planejamento da produção de HV. Os principais países interessados nessa energia renovável são: Holanda, Alemanha, Austrália China e Arábia Saudita (SMINK, 2021). Por obter vastos recursos energéticos renováveis, principalmente energia eólica e solar, a Australia lidera planos de produção, com o intuito da criação de 5 grandes projetos em seu território. O maior projeto, tanto do país quanto para o mundo, é o Asian Renewable Energy Hub, na Austrália Ocidental, possui investimentos de até US$ 36 bilhões, onde é prevista a construção de uma série de eletrolisadores com capacidade total de 14 Gigawatts (GW) prontos antes do final da década de 2020 (BLOOMBERG, 2022). Na Holanda, a petrolífera Shell (que também possui investimentos do combustível no Brasil) junto com o projeto NortH2, tem previsão para construção de pelo menos 10 GW de eletrolisadores em portos no norte da Holanda. A ideia do projeto teria como finalidade inicial o abastecimento de hidrogênio em indústrias pesadas (SMINK, 2021). 102 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 A China, uma das maiores economias mundiais, é o maior produtor de hidrogênio, mas gerado a partir de fontes poluentes. No entanto, o país tem dado os primeiros passos para a construção de um grande projeto na Mongólia Interior, região autônoma da China, no norte do país. Um grande investidor do projeto é a empresa Beijing Jingneng, produtora de energia a carvão de Pequim e fornecedora de aquecimento urbano. Os investimentos são de aproximadamente US$ 3 bilhões para gerar 5 GW por meio de energia eólica e solar e tem previsão de finalização até o final de 2022 (SMINK, 2021). Já a Arábia Saudita, país com uma das maiores reservas petrolíferas mundiais, tem o projeto Helios Green Fuels, baseado na cidade futurística de Neom, localizada no noroeste do país. O projeto tem de investimento US$ 5 bilhões e a previsão é que até 2025 sejam instalados 4 GW de eletrolisadores (SMINK, 2021). 1.1.2 Hidrogênio verde na Europa Em 2019, o Conselho Europeu estabeleceu o Green Deal (Pacto Ecológico Europeu), com o intuito de incentivar a transição ecológica na União Europeia voltada para a neutralidade climática, dando espaço para novos modelos de negócio, mercado e por consequência destes tópicos, ocorrer geração de emprego e novo desenvolvimento tecnológico. O acordo, além da intenção de ter a Europa como primeiro continente com impacto neutro na biosfera, possui a ambição de anular emissões líquidas de gases com efeito estufa em até 55% até 2030, e totalmente até 2050 (COMISSÃO EUROPEIA, 2022). Atualmente, as empresas europeias buscam investimento no mercado de HV. As principais empresas de petróleo estão considerando acelerar sua transição para energia limpa comprando aquisições de grandes produtores de energia renovável por bilhões de dólares, impulsionados pelos preços mais altos do petróleo (BLOOMBERG, 2022). No Brasil, no momento, não é de extrema urgência uma alternativa de substitutos dos combustíveis fósseis, uma vez que 85% da matriz energética brasileira é composta de fontes renováveis, tendo as hidrelétricas como a principal. (LUPION, 2020, p.2) Na União Europeia, 70% de sua matriz energética é composta de combustíveis fósseis, dando espaço para a necessidade de procura por outra fonte. O bloco econômico não possui grande potencial de fontes renováveis, mas o aquecimento global e sustentabilidade ambiental são termos de interesse, que determinou metas para a redução de emissões de gases do efeito estufa (LUPION, 2020, p.3). 103 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 Para alcançar essas metas, alguns países como a Alemanha buscam o interesse na estimulação de produção de HV em outros países ricos em fontes renováveis e que após o processo seria exportado de volta, sendo o Brasil um dos fortes candidatos (LUPION, 2020, p.3). A Alemanha é um país que vem se destacando de forma contínua no uso de tecnologia, e nos últimos anos tem sido um modelo para o uso de energia renovável. Em junho de 2020, a Alemanha implementou a Estratégia Nacional de Hidrogênio, projeto que deve emergir do Plano de Ação Climática e visa tornar o país neutro em carbono até 2050 usando HV como combustível (LUBER, 2021). Na Europa, espera-se que os eletrolisadores de até 40.000 megawatts (MW) sejam construídos até 2030, dos quais 5.000 MW na Alemanha. Isso mostra a proeminência da Alemanha em relação ao resto do continente. Um dos procedimentos que será empregado é a criação de "ilhas de hidrogênio", que são estruturas semelhantes às plataformas de extração de petróleo e gás, mas que serão cercadas por parques eólicos offshore responsáveis pela eletrólise (SMINK, 2021). Em julho de 2022, a Comissão Europeia deu mais um passo à frente no uso de energia a partir de HV ao aprovar um projeto de 5,4 bilhões de euros sob pressão do aumento dos preços do gás após a guerra na Ucrânia para incentivar projetos tecnológicos de desenvolvimento de produção do insumo. A guerra entre Rússia e Ucrânia alterou os planos e cálculos de custos para produção de hidrogênio, uma vez que o preço do gás russo sofreu um aumento considerável, logo, a indústria buscou um novo cenário para recorrer a outras fontes de energia e se tornar menos dependente do gás da Rússia, o que adiantou os investimentos em fontes de energias renováveis (BLOOMBERG, 2022). O plano prevê a construção de eletrolisadores capazes de produzir 10 gigawatts de hidrogênio por ano, com o objetivo de obter a implantação do HV como independência energética, descarbonização e a competitividade na indústria (BLOOMBERG, 2022). 1.2 HIDROGÊNIO VERDE NO BRASIL O Brasil dispõe de recursos naturais em abundância para a disponibilização de energia renovável confiável para a produção do combustível. Decorrente a este fator, o bloco europeu almeja ter o Brasil como parceiro deste projeto, já que o uso do HV vem crescendo gradativamente no continente europeu (FAERMAN, 2022). 104 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 De acordo com dados de 2021 da Hydrogen Council, iniciativa global liderada por Chiefs Executive Officer (CEOs) de 132 empresas líderes de matrizes energética, transporte, industriais e investimentos ao redor do mundo indicam que a produção e exportação do insumo deverá responder, em 2050, por 20% de toda a demanda de energia global, gerando um mercado de US$ 2,5 trilhões e 30 milhões de empregos diretos e indiretos em todo o mundo. Por conta de o Brasil possuir aproximadamente 85% da sua matriz elétrica de fontes renováveis (CNN BRASIL, 2021), o país possui vantagem competitiva para se tornar um dos grandes protagonistas desse mercado mundial, visto também possuir o menor custo de geração limpa no mundo, o que é essencial para o barateamento do processo de eletrólise e tornar o hidrogênio verde competitivo no mercado (FAERMAN, 2022). 1.2.1 Hub de hidrogênio verde do complexo de Pecém O HUB de Hidrogênio Verde foi inaugurado em fevereiro de 2021 pelo Complexo de Pecém, Federação das Indústrias do Estado do Ceará (FIEC) e Universidade Federal do Ceará. Hubs são espaços físicos e/ou virtuais que empresas podem trabalhar para obter facilitação de crescimento dos projetos e possui fácil acesso para contatar investidores e fornecedores. O projeto visa a transformação do território do estado do Ceará em um grande fornecedor global de hidrogênio verde, tornando-se uma nova fonte geradora de empregos, renda e uma grande contribuidora da descarbonização global (CRUZ, 2022). A região do Ceará possui grande potencial para obtenção e geração de energias renováveis, requisito primordial para a viabilização do mercado de HV, pois este estado possui capacidade para instalação de fontes renováveis (energias eólicas ou fotovoltaicas) e novas instalações delas, capaz de obter um processo híbrido, tanto de fontes solares quanto de eólicas, formando um ambiente planejado para a produção do combustível (ZPE CEARÁ, 2022). Por conta do Porto de Pecém ser localizado no Ceará, o desenvolvimento da cadeia de produção, distribuição, armazenagem e transporte do HV se torna um fator extremamente favorável para explicar sua localização, uma vez que o Porto de Pecém é próximo de mercados mundiais e do Porto de Roterdã, um dos principais portos que facilitariam o escoamento do HV para países europeus que possuem interesse no Brasil como seu aliado nesse negócio. Além dos países do continente europeu, o HUB já estuda o potencial da exportação do combustível para as potências mundiais asiáticas, como a China, Japão e Coréia do Sul (ZPE CEARÁ, 2022). 105 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 A empresa francesa geradora de energia Engie assinou memorando de entendimentos com o governo do Ceará para a realização de um projeto em uma planta de eletrólise na área do porto de Pecém, com capacidade entre 100 MW e 150 MW (ENGIE, 2021). 1.2.2 Projeto de geração de hidrogênio verde no Porto do Açu Em maio de 2022, o Porto do Açu em parceria com a empresa Shell Brasil, assinaram um memorando de entendimento, documento feito por duas ou mais parte com o intuito de alinhamento de expectativas quanto de bens e deveres, formalizando o estabelecido. Neste caso, o memorando tem relação ao desenvolvimento conjunto de uma planta piloto de geração de hidrogênio verde nas instalações do Porto do Açu, no norte do estado do Rio de Janeiro. De acordo com a base de informações do terminal portuário, o projeto priorizará desenvolvimento de aprendizados em laboratórios de pesquisas, testes de descarbonização e o impulsionamento da indústria do hidrogênio verde no Brasil. É previsto que a multinacional britânica invista entre US$ 60 milhões e US$120 milhões em Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação no ano de 2022 (PORTO DO AÇU, 2022). A planta tem previsão de finalização em 2025, tendo capacidade inicial de 10 megawatts e podendo chegar em até 100 megawatts e inicialmente tem como proposta a conexão de energia elétrica oriunda de rede oriunda em uma planta de eletrólise, como principal produto o hidrogênio renovável, viabilizando parte deste hidrogênio para armazenagem e envio para potenciais consumidores, o restante é enviado para a planta de geração de amônia renovável (SHELL, 2022). O Porto do Açu, individualmente, possui 12 iniciativas em estudo para o desenvolvimento de energia eólica offshore (no mar) e um licenciamento aprovado para a construção de uma usina solar a partir de 2024. Além disso, possui infraestrutura portuária de qualidade considerada como uma das melhores do Brasil, ponto forte para o desenvolvimento de projetos de baixo carbono e com objetivos de descarbonização da indústria (PORTO DO AÇU, 2022). 106 | Os investimentos em hidrogênio verde no mundo e o papel do Brasil nesta cadeia produtiva Revista Processando o Saber - v.15 - p. 98-112 - 2023 1.3 REGULAMENTAÇÃO DO HIDROGÊNIO VERDE NO BRASIL No final do mês de março de 2022, foi apresentado o Projeto de Lei n° 725/22, proposto pelo senador Jean Paul Prates ao Senado Federal. O projeto tem o intuito da normatização da inserção do hidrogênio verde/sustentável na matriz energética do Brasil e estabelecer as necessidades de adicioná-lo aos gasodutos (SENADO FEDERAL, 2022). Este projeto de lei altera a lei 9478/97 (Lei do Petróleo) para estabelecer definitivamente que cabe a Agência Nacional do Petróleo (ANP) a regulamentação, autorização e fiscalização das atividades da cadeia do hidrogênio, abrangendo sua produção, importação, exportação, armazenagem, estocagem, padrões de uso e injeção nos pontos de entrega ou pontos de saída da malha de gasodutos. Essa medida tem importância para evitar a insegurança jurídica do desenvolvimento da indústria de hidrogênio no Brasil, que é a lacuna legislativa de qual órgão regulador teria suas competências para regulamentar o HV (BOECHEM et al., 2022). Para Silva (2022), os principais pontos do Projeto de Lei N°725/22 consistem em: 1. Estabelecer, como objetivo das políticas nacionais para o aproveitamento racional das fontes de energia, a inserção do hidrogênio como vetor energético para a transição para uma economia de baixo carbono e a consolidação da produção nacional do hidrogênio em bases competitivas e sustentáveis; 2. Criar a definição legal dos termos “hidrogênio” e “hidrogênio sustentável”; 3. Atribuir à ANP a competência de regular, autorizar e fiscalizar a atividade da cadeia do hidrogênio, inclusive sua produção, importação, exportação, armazenagem, estocagem, padrões para uso e injeção nos pontos de entrega ou pontos de saída; 4. Estabelecer a obrigação de adição de hidrogênio no ponto de entrega ou ponto de saída nos gasodutos de transporte, progressivamente, nos percentuais de 5% a partir de janeiro de 2032 e 10%, a partir de janeiro de 2050. Em junho de 2022, o Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), publicou a Resolução n° 6, de 23 de junho de 2022, que institui o Programa Nacional do Hidrogênio (PNH2) e forma a estrutura de governança no programa, definindo as diretrizes do mesmo. (MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, 2022) Antes dessa resolução, outras decisões do colegiado de ministros já mostrava tópicos do importante papel do hidrogênio e seu desempenho para um futuro sustentável, como a Resolução CNPE n°2 de 2021, no qual definiu o hidrogênio como tema prioritário para investimento de pesquisa e desenvolvimento. Por conta de o Brasil possuir ampla gama de recursos energéticos e parques de energias renováveis, a produção de HV depende de meios