A demanda por hidrogênio limpo chegará a milhões de toneladas até 2035. No entanto, a produção de hidrogênio a partir de fontes de energia de baixo carbono e a disponibilidade de geração suficiente de eletricidade de baixo carbono para fazê-lo depois de abordar outras prioridades, como a eletrificação direta do setor de transporte, é necessária para que ele contribua plenamente para uma profunda descarbonização.
Um procedimento conhecido como “eletrólise da água”, que, como o próprio nome sugere, requer entradas de água e eletricidade, pode criar hidrogênio em um futuro próximo (até 2030). Somente a eletricidade gerada via energia eólica, solar, hidrelétrica ou nuclear é de baixo carbono ao produzir hidrogênio a partir da eletrólise da água.
No futuro a médio prazo, são previstos desenvolvimentos adicionais que também permitirão a produção de hidrogênio em métodos novos e mais eficazes, como o uso de combustíveis fósseis em combinação com a captura de carbono e tecnologias nucleares de ponta, como reatores modulares compactos de última geração (SMRs). Através de processos termoquímicos que precisam de entradas de calor e água, essas novas tecnologias nucleares criarão hidrogênio de forma eficiente a temperaturas muito mais altas (>700°C).
O hidrogênio deve ser criado usando energia nuclear ou fontes de energia renováveis, a fim de reduzir significativamente as emissões de carbono. Mesmo quando combinado com a captura de carbono, o hidrogênio reformista de metano a vapor pode nunca ajudar o mundo a alcançar a descarbonização profunda, uma vez que o processo usa o metano como insumo, que tem um potencial de aquecimento global 25-85 vezes maior do que o dióxido de carbono.
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“Para que o mundo esteja a caminho de alcançar os objetivos do Acordo de Paris, esta década deve ser uma ação climática. Há uma mudança na paisagem energética que exige uma enorme produção de energia limpa, calor e hidrogênio. A energia nuclear tem sido uma fonte de eletricidade competitiva, confiável e despachada por muitos anos. Com base nessa história bem-sucedida, a energia nuclear tem o potencial de ser um componente-chave de futuras misturas de energia de baixo carbono, fornecendo uma variedade de novos bens e serviços, incluindo a geração de hidrogênio de baixo carbono em larga escala.” William D. Magwood IV, Diretor-Geral do NEA
O custo e a competitividade da produção e entrega de hidrogênio a partir da eletrólise da água são cobertos em profundidade no mais recente artigo da NEA, The Role of Nuclear Power in the Hydrogen Economy: Cost and Competitiveness, para o ano de 2035.
Ele encontra:
Nuclear é uma fonte de energia competitiva para produzir hidrogênio de baixo carbono em grande escala. De fato, reatores amortizados em operação de longo prazo podem desbloquear os custos de produção mais baratos, menos de USD 2 por quilograma. O custo do hidrogênio de novos reatores nucleares é semelhante ao custo do hidrogênio a partir de renováveis variáveis (solar e eólica) na maioria dos lugares ao redor do mundo.
Nuclear pode fornecer hidrogênio e energia para hubs industriais a baixos custos. A estabilidade nuclear e a densidade de energia permitem que ele ofereça um fluxo em larga escala e incessante de hidrogênio e calor de baixo carbono. A nuclear cria oportunidades para otimizar os custos de infraestrutura de entrega de hidrogênio e para alavancar a co-localização com atividades industriais difíceis de diminuir.
Nuclear tem baixos custos de rede e nível do sistema. O cumprimento das metas líquidas de descarbonização zero, incluindo o aumento da produção de hidrogênio, usando apenas renováveis variáveis exigiria quantidades sem precedentes de capacidade de geração. O relatório do NEA mostra que incluir o nuclear no mix de geração reduz os requisitos totais de capacidade ao nível do sistema e otimiza o custo em nível de rede do sistema de energia global.
Para alcançar o zero líquido até 2050, são necessárias ações urgentes e pensamento em nível de sistema
Com tantos obstáculos a serem superados, o hidrogênio de baixo carbono ainda precisa ser desenvolvido, testado em escala e alimentado por energia nuclear e outras fontes de energia limpa. Os futuros sistemas de energia serão cada vez mais intrincados, contando com uma variedade de energia limpa e fontes de calor limpas para atender às necessidades em expansão e diversificadas de todos os setores econômicos. Para garantir que sistemas integrados e híbridos de energia incorporem variáveis (como solar e eólica) e fontes firmes de energia (como hidrelétricas e nucleares), o pensamento em nível de sistema é necessário. Todo o gasto do sistema de energia deve ser otimizado, o que exige o pensamento em nível de sistema.
Fonte: Energy News