Australia e outr não apoiam carros hidrogênio, mas elétricos

Australia e outr não apoiam carros hidrogênio, mas elétricos

“Quase todo o hidrogênio hoje é produzido a partir de combustíveis fósseis (gás natural e carvão) e isso é responsável por apenas cerca de 2% das emissões globais. Contudo, o hidrogênio somente é limpo e favorável ao clima se for produzido a partir de fontes renováveis de energia, como solar, eólica, hídrica e até etanol e biodiesel, embora pouco ou nada sustentáveis. Este processo Mundial – muito caro - usa eletrólise para converter água em hidrogênio e é apropriadamente chamado de “Hidrogênio Verde”.” Por mais de 20 anos, os proponentes do hidrogênio têm prometido um futuro de energia limpa, mas, embora o ritmo de novos projetos de Hidrogênio Verde esteja se acelerando, a maioria ainda está em um estágio inicial de desenvolvimento. Apenas 14 grandes projetos em todo o Mundo iniciaram a construção em 2020, enquanto 34 ainda estão em estágio de estudos ou memorandos de entendimento”.

Recentes diagnósticos – que transcrevo em parte a analiso abaixo - por prof. e cientistas das Universidades tecnológicas de Sidney mais de Melbourne, ambas na Australia, até surpreenderam, o Mundo técnico-econômico e ambiental ao apostarem muito mais nos veículos elétricos do que nos a hidrogênio, pelos muitos motivos elencados a seguir. Vide links em inglês dos sites públicos mais também no pequeno estudo da Consultoria Cleantechnica em: https://thedriven.io/2021/11/19/we-must-rapidly-decarbonise-road-transport-0-but-hydrogens-not-the-answer/  MAIS em https://cleantechnica.com/2021/12/07/insurmountable-green-hydrogen-barriers-in-australia-or-just-minor-obstacles/

Os australianos “não apostam no hidrogênio para o transporte rodoviário veicular menor e alguns fabricantes estão até fazendo lobby por uma transição mais rápida para os carros elétricos. Dados de vendas globais para carros e veículos comerciais leves, juntamente com declarações de líderes corporativos, sugerem que muitos fabricantes Mundiais de veículos não consideram seriamente o hidrogênio como um combustível de transporte viável e lucrativo. O veículo Honda Clarity com célula de combustível a hidrogênio, por exemplo, interrompeu a produção em agosto de 2021 para cortar modelos de baixo desempenho de sua linha”.

“Entretanto, para eles, o hidrogênio pode desempenhar um papel mais importante no mercado de caminhões de longo percurso, já que seus benefícios declarados incluem uma longa autonomia e curtos tempos de reabastecimento, que são importantes para este setor. Assim, o caminhão a hidrogênio para curtos percursos compete mais em um mercado dinâmico e veloz de caminhões elétricos, que apresenta melhorias anuais significativas e contínuas na densidade da energia da bateria e nos preços. Além disso, os fabricantes de caminhões - como Daimler, MAN, Renault, Scania e Volvo indicaram que veem um futuro totalmente elétrico”.

Assim, “os benefícios frequentemente declarados do hidrogênio se dissipam quando comparados com a tecnologia alternativa de caminhões elétricos. Isso inclui a troca de baterias, que permite tempos curtos de reabastecimento, e o desenvolvimento de “e-rodovias” (estradas que recarregam automaticamente os veículos quando eles passam por elas), embora seja verdade que esses sistemas ainda estão sendo testados, por exemplo, na Europa e nos Estados Unidos, eles têm uma perspectiva promissora”.

Baixa eficiência energética –

“Uma questão esquecida, mas fundamental, do uso de hidrogênio no transporte é a sua baixa eficiência energética. O hidrogênio não é uma fonte de energia (combustível), mas é apenas um portador de energia. Isso significa que ela precisa ser gerada, comprimida ou liquefeita, transportada e convertida de volta em energia útil - e cada etapa do processo acarreta uma perda substancial de energia. Na verdade, os veículos a hidrogênio e os que funcionam com gasolina ou diesel têm um desempenho de baixo consumo de energia: apenas 15%-30% da energia disponível nos combustíveis é usada. Compare isso com os veículos elétricos a bateria, que usam 70%-90% da energia disponível”.

“Em outras palavras, a quantidade de energia renovável necessária para 01 veículo a Hidrogênio Verde transportar por 01 quilômetro é a mesma que é necessária para 03 veículos elétricos transportarem na mesma distância. Esta é uma questão muito importante. Quanto mais energia é necessária para o transporte, mais energia renovável precisa ser gerada, e quanto mais alto o custo, mais difícil se torna a descarbonização da economia rápida e em escala”.

Veículos elétricos carregando na rua –

“Existem três outras questões, talvez menos conhecidas, com o hidrogênio e que acreditamos que devam ser seriamente consideradas. Primeiro, o potencial de vazamento significativo de hidrogênio durante a produção, transporte e uso. O hidrogênio é um gás de efeito estufa mais potente do que o dióxido de carbono, e qualquer perda de hidrogênio reduz a eficiência energética geral. Em segundo lugar, as emissões de hidrogênio do vazamento podem aumentar a poluição do ar local e regional, e podem até mesmo esgotar a camada de ozônio na estratosfera local e bem mais pesquisas serão necessárias neste campo. E, finalmente, o hidrogênio precisa de água limpa e fresca, e em grande quantidade. Um único carro com célula de combustível de hidrogênio requer, pelo menos, cerca de 9 litros de água limpa e desmineralizada (sem sal) para cada 100 km dirigidos. Para um caminhão grande, isso seria mais de 50 litros por quilômetro” - vide mais ao final.

“Pior é que se a água do mar e das usinas de dessalinização fossem usadas para produzir água seria outra perda de energia adicionada ao processo de produção, penalizando ainda mais a eficiência energética geral””.

Foco em veículos elétricos –

“É verdade que a descarbonização do transporte rodoviário precisa ser rápida, implantada em escala e requer uma estratégia holística que promova mudanças reais nos comportamentos diários de viagem. Apostar na disponibilidade futura em grande escala de hidrogênio para este setor não fará com que isso aconteça com a rapidez suficiente. Também ocorre o risco de bloquear a dependência dos combustíveis fósseis e de suas emissões adicionais de gases de efeito estufa, se o aumento da escala do hidrogênio limpo ficar aquém das expectativas. Precisamos minimizar a demanda de energia e melhorar a eficiência energética nos transportes, tanto quanto possível e o mais rápido possível”.

“A evidência disponível sugere que os veículos elétricos a bateria são a única tecnologia viável que pode conseguir isso em um futuro próximo. Assim, para uma redução rápida nas emissões de gases de efeito estufa, devemos eletrificar o transporte, até onde pudermos, e usarmos outras opções, como hidrogênio Verde H2V onde realmente não podemos bem eletrificar, como no transporte marítimo de longo alcance e na aviação. E dependendo de como os esforços de eletrificação de caminhões se desenvolvam, o hidrogênio ainda poderá ter um gigante papel no transporte de longa distância, mas usará muita energia renovável extra. Um primeiro passo lógico é converter a produção global atual de hidrogênio, baseado em combustível fóssil, em Hidrogênio Verde (hoje chamado de H2 cinza), mas o foco principal precisará estar na implantação de veículos elétricos em toda a Austrália e, de fato, no Mundo”.

POSSÍVEIS DEMAIS AMEAÇAS E PONTOS FRACOS INFORMADOS OU JÁ DIAGNOSTICADOS NO HIDROGÊNIO “SEM ENTRAR NOS MÉRITOS OU ANALISES” -

1. Muitos críticos do Hidrogênio Verde atual “H2V” (o mais proposto pelo Brasil, pois previsto ser a partir, pelo menos, de fontes renováveis, embora nem tão sustentáveis) dizem que usar energia solar ou eólica ou hidroelétrica ou mesmo etanol para produzir outro tipo de combustível agora é um desperdício de preciosas energias renováveis, enquanto o Mundo luta para abandonar os combustíveis fósseis. Para outros, se o Hidrogênio Verde gerado a partir da água - e o processo de sua eletrólise para extrair as moléculas de hidrogênio - for totalmente alimentado com energia de fontes renováveis ??como solar e eólica, o Hidrogênio Verde poderá ser uma opção de emissão zero. “Há uma função para o Hidrogênio Azul e o Verde, mas temos que garantir que o Hidrogênio Azul também seja produzido com os mais altos padrões ambientais. “As tecnologias já estão disponíveis hoje para evitar essas emissões e, muitas vezes, são econômicas e até economizam dinheiro”;

1. Embora o Hidrogênio líquido Verde emita zero carbono, ele tem algumas limitações. Quando queimado em atmosfera aberta (não em células fechadas), ele libera uma pequena quantidade de óxido nitroso, que é um potente gás de efeito estufa. Se o hidrogênio for armazenado em uma célula de combustível, entretanto, ele emitirá apenas água e ar quente;

1. Entretanto, em estudo publicado pelo importante revista “Energy Science and Engineering” no início de agosto/2021 revelou-se que, embora o Hidrogênio Azul - a ser obtido pela chamada reforma do gás natural - emitisse 9%-12% menos de dióxido de carbono do que o Hidrogênio Cinza, ele na verdade emitia mais metano do que o próprio gás natural;

1. Também, no geral, a chamada pegada (“footprint”) de gases de efeito estufa do Hidrogênio Azul foi 20% maior do que a queima de gás natural ou do carvão para aquecimento e 60% maior do que na queima de óleo diesel para aquecimento;

1. A insistência em também fabricar o tal h2 Azul, para alguns cientistas, é apenas uma forma para permitir que algumas espertas empresas de combustíveis fosseis continuem com suas atividades altamente lucrativas e muito poluentes, ou seja, nada agregam de real a nova economia socioambiental realmente sustentável;

6) Estudos recentes também mostraram que o Hidrogênio Cinza – a ser obtido a partir da chamada reforma de outros derivados de petróleo - emite mais gases do efeito estufa do que os especialistas em energia pensavam inicialmente. O metano, um poderoso gás de efeito estufa e o principal componente do gás natural, frequentemente vaza de seus dutos para a atmosfera; 

7) Além disso, as máquinas utilizadas para realizar a eletrólise da água e/ou etanol, mesmo no Hidrogênio Verde, são caras e o processo não é particularmente eficiente; 

8) Adicionalmente, pode haver um elevadíssimo consumo de caríssima água dessalinizada e totalmente purificada previamente, em tais produções, ditas como sustentáveis, mas quem sabe até pouco renováveis, embora limpas. Segundo o Engenheiro de Processo Sênior Retha Coertzen: “a percepção é que precisamos de 9 litros de água limpa e sem sal para processar apenas 01 kg de hidrogênio por meio da eletrólise, mas isto em uma verdade apenas estequiométrica. No entanto, quando você começa a adicionar todos os outros elementos, esse equilíbrio pode mudar drasticamente”; “A eletrólise precisa de um fluxo muito puro de água desmineralizada. Dependendo da qualidade da água que entra, pode haver uma taxa de rejeição de 30% - 40% e se o fluxo de água for efetivamente na forma de salmoura, esta não é uma fonte viável para eletrólise. Além disso, uma vez que as necessidades de água para resfriamento evaporativo são adicionadas, a demanda por água apenas limpa aumenta novamente. “De repente, a necessidade é de cerca de 50 litros de água para processar apenas 01 kg de hidrogênio e, caso as demandas renováveis sejam consideradas, pode-se precisar de cerca de 80 litros de água limpa e sem sal para cada 01 kg de hidrogênio;

9) Existem também algumas dúvidas sobre se os armazenamentos de carbono após sua captura nos usos do H2, o que geralmente envolve sua injeção no solo, ser, ou não, sustentável. “A maioria das análises assumem que o dióxido de carbono capturado possa ser armazenado indefinidamente, uma suposição otimista e não comprovada. Mesmo que seja verdade, o uso de Hidrogênio Azul parece difícil de se justificar em termos climáticos ou realmente sustentáveis”;

10) “Também não faz sentido usar hidrogênio para fins como aquecimento de casas, como se propõe no Reino Unido, isto quando fontes apenas renováveis de eletricidade limpa forem utilizadas para tanto (solar, eólica, biomassas etc..), sendo muito mais viável seus usos nas eletrificações diretas. Para muitos, as caldeiras a gás normalmente usadas para aquecer casas na Escócia e no Reino Unido, de forma mais ampla, deveriam ser eletrificadas e funcionarem com energia eólica e solar, em vez de hidrogênio;

11) No tocante aos usos finais, ainda é muito difícil e um pouco perigoso o armazenamento do hidrogênio, mesmo nos tanques em fibras de carbono e sem vazamentos (vida útil de até 15 anos, como exigem as Leis, mas o que leva a vida útil bem menor dos veículos);

12) Há muitas limitações no estabelecimento das caras redes de abastecimentos dos H2;

13) Há uma elevadíssima pressão necessária quando do reabastecimento rápido do h2 liquido e de até 700 bar, quase 25 vezes mais do que a pressão de trabalho nos seus pneus;

14) Ainda há a considerar-se o elevado peso das células de combustível e que ocupam grande espaço interno, como nos antigos motores; Quando além destas células, tais veículos estão programados para a produção interna de H2, via etanol com 45% + agua com 55%, por exemplo, como se prevê no Brasil (projeto Nissan + Unicamp) também será necessário acrescentar o peso do equipamento chamado de reformador do tal etanol (pouco conhecido, por ser segredo industrial) mais o peso de mais 59 kg (cerca de 60 litros) de um tanque estocador também interno mais os até 15 kg de uma bateria auxiliar. “O sistema adotado pela Nissan é a SOFC (“Solid Oxide Fuel Cell”, em português “Célula de Combustível de Óxido Sólido”), que utiliza o etanol para criar eletricidade. Nessa tecnologia, o etanol passa por um equipamento chamado reformador, que vai extrair o hidrogênio, que por sua vez será combinado ao oxigênio do ar na célula propriamente dita”. Embora produzir o hidrogênio internamente possa até ser mais viável e muito mais seguro do que produzi-lo externamente mais transportá-lo, embarcá-lo e estocá-lo em pequeno tanque interno (apenas 5 kg), resta saber se o maior peso final do veículo descompensará isto, ou não, mais o seu arrasto aerodinâmico e o seu consumo final. Contudo, verdade é que nos veículos somente elétricos somente as baterias utilizadas no piso chegam a pesar 550 kg, como nos veículos Tesla, e neste caso, o peso total do veículo pode passar de 2.000 kg, ou seja, com consumos muito maiores e até com dinâmicas muito mais perigosas;

15) Nos veículos h2 exige-se também uma bateria de lítio auxiliar do processo mais para uso interno e com, pelo menos, 9,3 KWh utilizáveis (dos 13,8 KWh estocáveis);

16) Como referência, a energia gerada por 1,0 kg de hidrogênio equivale à de 3,2 kg de gasolina;

17) Mesmo nos veículos h2, o motor elétrico exigido precisa de alta potência e com alta carga. Em geral, usam-se motores elétricos de 200 CV e com carga elétrica demandada de até 147 Kw, tudo para tracionar as rodas traseiras;

18) Os preços de vendas atuais do h2 na Europa (cerca de 10 - 12 euros/kg, somando 60 euros de um tanque, em geral, com apenas 5 kg/carga, mas para rodar até 600 km, tornam-se iguais a 10 euros = R$ 600,00, a cada 100 km) ainda são muito elevados se fosse no Brasil (com renda média muito menor mais sérios problemas de cambio altamente especulativo). Contudo, os custos diretos de produção já são baratos e reduzindo (2 - 4 euros/kg), mas os transportes e distribuições/estocagens, dificílimos, tudo muito encarecem; Também parece que os “mark-up” e margens-de-lucros e até “overprices”, absurdamente já praticados em alguns locais, já se mostram altíssimos, aliás como ocorre há muitos anos na demais cadeias dos derivados de petróleo e dos combustíveis ditos como limpos (etanol, biodiesel etc..), mas, agora em decadência acelerada, pois tudo por ser substituído entre 10 e 15 anos por um setor de veículos elétricos ou a hidrogênio, menores, e entre 30-50 anos nos demais usos inclusive em indústrias pesadas, residenciais e também em veículos pesados;

19) Atualmente, segundo o Governo do CE, o H2V (Hidrogênio Verde) ainda não tem competividade no Brasil, pois o seu custo médio de produção e de entrega final ainda seria de Us$ 3,00/kg (não o preço final de venda), ante Us$ 2,00/kg do chamado Hidrogênio Azul e apenas Us$ 1,70/kg do Hidrogênio Cinza. Espera-se, contudo, que o custo final reduza cerca de 64% até 2040. A meta de custos para 2030 do H2V, em escala crescente, é apenas de Us$ 1,50/kg no Chile; entre Us$ 1,50/kg e Us$ 2,25/kg na China; entre Us$ 1,75/kg e Us$ 2,25/kg no Brasil e entre Us$ 1,50/kg e Us$ 2,50/kg na Austrália;

20) O Hidrogênio Verde AINDA tem preço final de venda nos EUA entre US$ 5,00/kg a US$ 6,00/kg. Já o produzido a partir de combustíveis fósseis tem preço final de ABSURDOS, entre US$ 2,00/kg e US$ 3,00/kg”; Por isto ainda muitas petrolíferas, GN, Carvão etc. e fabricantes de veículos tradicionais tentam de todas as formas se manterem competindo, mas apenas com tais veículos para H2 sujos. Resta saber até quando isto persistirá;

21) Adicionalmente, além de se ter custos ainda bastante elevados, a transformação de gás hidrogênio em combustível demanda uma grande quantidade de energia.  Este processo demanda bastante energia, porque a sua eficiência energética é de cerca de 80%. O que quer dizer que, para gerar 80 quilowatts/kg, seriam necessários 100 KWh de eletricidade. Neste tipo de produção, é possível que a emissão de carbono seja “zero”, mas, isso depende da fonte da eletricidade usada;

22) Os custos de fabricação dos veículos H2 ainda são muito elevados, em função da tal célula de combustível mais do tal reformador de etanol como previsto no Brasil.

FINALIZANDO, noticio, previamente, que estou concluindo novo artigo estratégico, bem mais completo e detalhado acerca dos veículos a H2 em comparação com os elétricos (20-30 pág. de informações gratuitas sobre hidrogênios, eletricidades veiculares e seus custos/benefícios etc..) e a ser intitulado, oportunamente, como “CORRIDA DO HIDROGÊNIO: Verdades/Sonhos/Espertezas/Desesperos”. Nele, além de bem melhor detalhar cada tecnologia e seus possíveis resultados socioeconômicos-ambientais, também quero relatar o grande desespero que já toma conta dos fabricantes tradicionais de veículos derivados de petróleo ou  flex (etanol ou biodiesel), diante já da forte entrada dos veículos elétricos e a nitrogênio nos países com maiores/melhores rendas MAIS das severas dificuldades, em ampliações, das obtenções de peças para suas fabricações, além das fortes altas quase que programadas/desesperadas dos combustíveis em Us$ (estas já indicando especulações para capitalizações/proteções/retrofits concorrenciais obrigatórios, rapidíssimos e em massa). Já se esperam fortes ampliações das ofertas e dos usos de veículos menores elétricos/hidrogênio em 10 a 15 anos (que seguirão barateando e se tornando ainda mais eficientes a cada ano) e quase que uma extinção progressiva da atual demanda petrolífera mais do GN, etanol e biodiesel e de seus veículos de grande porte e usos industriais/residenciais nos 30-50 anos próximos.

GRATO PELA LEITURA E BOAS FESTAS DE 2021

Para mais informações e detalhes, se realmente, necessários fineza contactar-me pelo [email protected]