De onde vem o hidrogênio

Uma das maiores dificuldades da economia de hidrogênio é o próprio hidrogênio. De onde ele virá? Na economia de combustível fóssil, o mineral é bombeado do solo e depois é queimado como fonte de energia. Veja Como funciona a perfuração de petróleo e Como funciona o refino de petróleo.

A maioria das pessoas não reconhece o valor da gasolina, do carvão ou do gás natural, no entanto, eles são minerais surpreendentes. Esses combustíveis fósseis consistem em energia solar que foi armazenada há milhões de anos, tempo em que as plantas cresceram com o auxílio da energia solar. Depois morreram e com o tempo se transformaram em petróleo, carvão e gás natural. Ao bombear o petróleo do solo, estamos utilizando esse enorme depósito de energia solar "de graça". Toda vez que queimamos um galão de gasolina, essa energia solar armazenada é liberada.

Na economia de hidrogênio, não existe um depósito de energia solar a ser explorado. A energia na verdade deve ser produzida em tempo real. Existem duas fontes de hidrogênio em potencial.

  • Eletrólise da água - com a eletrólise, é fácil separar as moléculas de água e gerar hidrogênio e oxigênio puros. Uma grande vantagem desse processo é que ele pode ser realizado em qualquer lugar. Por exemplo, é possível produzir hidrogênio em uma caixa, na garagem de casa, usando água da torneira e usá-lo para abastecer o carro.

  • Melhorando o combustível fóssil - o petróleo e o gás natural contêm hidrocarbonetos, moléculas formadas por hidrogênio e carbono. Utilizando-se um dispositivo chamado processador de combustível ou um reformador, é possível separar de modo relativamente fácil o hidrogênio do carbono de um hidrocarboneto e depois utilizar o hidrogênio. O carbono que sobra é lançado na atmosfera como dióxido de carbono.
A segunda opção, naturalmente, é um tanto imprópria. Trata-se da utilização do combustível fóssil como fonte de hidrogênio para a economia de hidrogênio. Esta abordagem reduz a poluição do ar, mas não resolve nem o problema dos gases do efeito estufa, porque o carbono continua sendo lançado na atmosfera, nem o problema da dependência dos combustíveis fósseis, pois o petróleo é utilizado. No entanto, talvez seja um passo provisório positivo de transição para a economia do hidrogênio. Quando você ouve falar de veículos movidos a célula de combustível, sendo produzidos pelas empresas de automóvel, saiba que a maioria delas planeja conseguir o hidrogênio para as células a partir da gasolina, utilizando um reformador. Isto porque a gasolina é uma fonte de hidrogênio fácil de encontrar. Enquanto não houver postos de hidrogênio em cada esquina como os postos de gasolina, essa será a maneira mais fácil de obter hidrogênio e abastecer as células de combustível dos carros.

A primeira opção é interessante, pois consiste na essência da economia real de hidrogênio absoluta. Para se conseguir essa economia, o gás necessita derivar de fontes renováveis, ao invés de combustíveis fósseis, assim cessaremos de lançar CO2 na atmosfera. Obter energia suficiente para retirar o hidrogênio da água e gerar esta eletricidade sem a utilização de combustíveis fósseis será a maior mudança que ocorrerá com a economia de hidrogênio.


A Bayswater Power Station (Estação de Energia de Bayswater - New South Wales, Austrália) produz eletricidade por meio de vapor pressurizado para operar os turbogeradores

De onde virá a eletricidade para a eletrólise da água? Atualmente, cerca de 68% da eletricidade produzida nos Estados Unidos provêm do carvão ou do gás natural. Toda esta capacidade geradora terá que ser substituída por fontes renováveis na economia de hidrogênio. Além disso, toda a energia de combustíveis fósseis destinada ao transporte, carros, caminhões, trens, barcos, aviões terá que ser convertida em hidrogênio, o qual também será produzido com eletricidade. Em outras palavras, a capacidade de geração de energia no país terá que dobrar para suprir a demanda de transporte, para depois os combustíveis fósseis serem substituídos por fontes renováveis. Portanto, o fluxo de CO2 liberado na atmosfera será interrompido.

Existem diversas maneiras de se produzir eletricidade na atualidade, sem o uso de combustíveis fósseis:


No sentido horário, desde a parte superior direita: usina de energia solar, usina nuclear, usina hidrelétrica, usina de vento, turbina eólica

Nos Estados Unidos, atualmente cerca de 20% da energia é gerada de usina nuclear e 7% de usina hidrelétrica. A energia solar, a eólica, a geotermal e outras fontes produzem juntas somente 5% da energia, um número que está longe de ser significativo.

No futuro, a não ser que um grande avanço tecnológico aconteça, é bem provável que a capacidade de produção da energia nuclear ou da energia solar aumente de maneira considerável para a criação da economia de hidrogênio. Lembre-se de que, na economia de hidrogênio absoluta, a capacidade de produção de energia deverá quase que dobrar porque toda a energia elétrica utilizada para o transporte que, atualmente, advém do petróleo, terá que ser substituída pelo hidrogênio. Portanto, o número de usinas de energia duplicará e todos as usinas de combustível fóssil serão substituídas.

O problema da geração de energia elétrica consiste no maior obstáculo para a economia de hidrogênio. Logo que a tecnologia for aperfeiçoada e seu preço se tornar acessível, os veículos de célula de combustível movidos a hidrogênio poderão substituir os motores de combustão interna de gasolina no decorrer de uma ou duas décadas. Porém, converter as usinas de energia em usinas solares e nucleares pode ser complicado. A energia nuclear tem problemas políticos e ambientais, enquanto a energia solar possui atualmente dificuldades no que refere a custo e locação.