Hidrogênio amarelo: o que é, vantagens e impactos

Hidrogênio amarelo pode ser fonte de energia limpa, mas depende do processo de produção

Hidrogênio amarelo é um termo ambíguo, que possui diferentes significados dependendo da fonte literária. Mas, de maneira geral, esta cor do hidrogênio é designada àquele produzido por eletrólise da água, com fonte de energia exclusivamente solar.

Entretanto, outras fontes, como a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), vinculada ao Ministério de Minas e Energia (MME), definem que o hidrogênio amarelo é extraído utilizando-se um mix de fontes de energia. Segundo a EPE, o hidrogênio amarelo “é produzido com energia sobressalente da rede, principalmente eólica e solar”. Neste caso, o processo de eletrólise poderia funcionar com eletricidade tanto de fontes renováveis e de baixo carbono quanto da queima de combustíveis fósseis.

O hidrogênio é o elemento mais abundante do Universo, e vem se tornando cada vez mais atrativo nas pesquisas e no desenvolvimento de projetos voltados a energia limpa. Sua adoção tem o potencial de reduzir substancialmente os poluentes gerados pela produção e uso de energia, mas é preciso considerar todo o ciclo de vida do H2 (1).

Como se produz o hidrogênio amarelo?

O hidrogênio amarelo é produzido por um processo chamado eletrólise da água. Nele, um dispositivo denominado eletrolisador realiza a dissociação da molécula de água (H2O) em hidrogênio (H2) e oxigênio (O). Isso ocorre por conta de uma corrente elétrica que é aplicada a dois eletrodos, resultando na separação dos átomos que compõem a água (2).

O processo de eletrólise não produz poluentes atmosféricos diretamente, sendo uma forma mais ecológica de obtenção de hidrogênio em relação a outras tecnologias. Contudo, caso seja alimentado com energia elétrica proveniente de fontes fósseis e não renováveis, pode gerar um hidrogênio insustentável e com um ciclo de vida poluente (1).

Quais são as vantagens do hidrogênio amarelo?

Existem diferentes tecnologias e matérias-primas que podem ser empregadas na produção de hidrogênio, sendo essas diferenças utilizadas como parâmetro para classificá-lo em diferentes cores do hidrogênio. Essas cores não dizem respeito ao próprio elemento, mas definem especificamente a sua origem.

O hidrogênio preto e marrom são produzidos a partir do carvão mineral, que é uma fonte não renovável e poluente de energia. Da mesma forma, o hidrogênio cinza é extraído do metano contido no gás natural, por um processo que gera dióxido de carbono (CO2). Como alternativa, pode-se optar pelo hidrogênio azul, que difere do cinza pela captura e armazenamento do carbono gerado, mas que ainda depende de uma fonte não renovável (gás natural) para ser produzido.

Neste sentido, o hidrogênio amarelo, quando produzido por eletrólise alimentada com energia solar, possui uma vantagem importante frente às cores citadas acima. Seu processo depende de fonte renovável de energia e ainda não gera CO2, o que reduz significativamente o potencial de impacto ambiental da sua cadeia de produção.

Adicionalmente, o hidrogênio não produz gases poluentes quando passa pelo processo de combustão ou quando é convertido em energia dentro de células a combustível, tornando-o uma fonte limpa de energia quando produzido de forma ecológica (3).

Quais são as desvantagens do hidrogênio amarelo?

Em contrapartida, caso o hidrogênio amarelo adotado seja aquele descrito pela EPE, cujas fontes de energia integrem tanto renováveis quanto não renováveis, este pode contribuir para a perpetuação dos impactos ambientais da exploração de combustíveis fósseis, como poluição atmosférica, chuva ácida e problemas de saúde pública (4).

Além disso, a liberação de CO2, decorrente dos meios de extração, produção e queima de combustíveis fósseis, gera o agravamento do efeito estufa e do aquecimento global, o que destaca a principal desvantagem desta variante de hidrogênio amarelo.

Sendo assim, para que haja a mitigação dos efeitos das mudanças climáticas, bem como a redução da dependência mundial por combustíveis fósseis, é preferível que o hidrogênio amarelo utilizado seja aquele produzido exclusivamente com energia solar.

Quais outras cores do hidrogênio podem ser sustentáveis?

Quando produzido utilizando matérias-primas e fontes de energia renováveis, bem como por meio de processos que evitem a dispersão de poluentes no meio ambiente, o hidrogênio pode ser considerado sustentável.

O hidrogênio verde é uma das principais alternativas, pois é gerado por eletrólise da água com energia solar, eólica ou hidrelétrica, ambas renováveis. Vale lembrar que a infraestrutura para a produção energética, mesmo do hidrogênio verde, ainda depende de matérias-primas e energia não renovável para ser construída, mas sua adoção tende a contribuir a longo prazo com a descarbonização dos sistemas de energia.

Outra opção que pode impulsionar a transição energética é o hidrogênio rosa. Ele também é produzido por eletrólise, mas é a energia nuclear que alimenta todo o processo. O urânio utilizado para gerar energia nuclear é uma fonte não renovável de energia, mas tanto este tipo de energia quanto a eletrólise não geram CO2, o que torna o hidrogênio rosa uma opção interessante a curto e médio prazo.

Hidrogênio amarelo ou hidrogênio verde

Ambas as cores do hidrogênio, amarelo e verde, representam o H2 produzido por eletrólise da água utilizando energia renovável. O hidrogênio amarelo, quando gerado especificamente com energia solar, é considerado uma subcategoria do hidrogênio verde. Neste sentido, hidrogênio amarelo seria apenas uma classificação mais específica para uma tecnologia de produção de H2, sendo o verde uma cor que designa uma rota mais ampla em termos de fontes de energia.

Por outro lado, quando o hidrogênio é produzido com energia excedente da rede elétrica, esta podendo ter origem fóssil, segundo a classificação da EPE, se difere da variante verde. Esse método de obtenção do H2 não é limpo nem renovável, e tende a se extinguir a longo prazo dada a finitude de recursos energéticos como petróleo, gás natural e carvão mineral.

Portanto, o hidrogênio amarelo pode ser uma fonte promissora de energia de baixo carbono, caso sua cadeia de produção seja baseada em materiais e processos não poluentes. Esta cor representa um conjunto de tecnologias cada vez mais importantes para a transição energética rumo à sustentabilidade, mas a utilização de um mix de energias renováveis e não renováveis pode levar a humanidade para o caminho contrário.