Realizada entre os dias 17 e 19 de novembro pela Sobratema, a BW Expo Summit | Digital – 3ª Biosphere World consolidou-se como o principal evento multidisciplinar sobre sustentabilidade no Brasil, amparando-se na experiência da entidade no setor de bens de capital e na indústria da construção e mineração para mergulhar fundo no papel da tecnologia, em um contexto de transição sustentável nos padrões produtivos e de consumo, em áreas tão distintas como construção, agronegócio, urbanismo, indústria, energia, saneamento e outras.

Em versão híbrida (presencial e virtual), a edição 2020 apresentou temas críticos da agenda global contemporânea, que busca soluções emergenciais para conter o desperdício de recursos naturais e controlar as mudanças climáticas, desenvolvendo novas estratégias de engajamento às questões socioambientais e conceitos colaborativos na área. “A agenda da sustentabilidade almeja o equilíbrio entre a disponibilidade de recursos e sua exploração”, resumiu o presidente da Sobratema, Afonso Mamede.

Nas próximas páginas, o leitor de M&T confere em primeira mão um resumo desta abrangente jornada, que já fez história com apresentações que ultrapassam 100 horas de conteúdo e seguem disponíveis – na íntegra e com livre acesso de visitantes cadastrados – no site oficial da BW Expo.

HIDROGÊNIO

Pelas estimativas da Organização Meteorológica Mundial (OMM), as concentrações de dióxido de carbono, gás metano e óxido nitroso – os principais responsáveis pelo efeito estufa – vêm batendo recorde no mundo, com média anual de 410,5 partes por milhão (ppm) no último ano. Nem mesmo a provável redução das atividades por conta da pandemia mudou isso, tal o acúmulo de problemas.

Em tal cenário, a transformação energética por meio do uso do hidrogênio – o elemento mais abundante do universo – tem ganhado força nos últimos anos, fazendo desta tecnologia a principal aposta para a descarbonização da economia mundial, como ressaltou Mamede. “Países como Japão, EUA, Alemanha e Canadá são exemplos de uso do hidrogênio, enquanto o Brasil também se esforça para manter-se na vanguarda de sua aplicação efetiva”, disse.

A opinião é corroborada pelo CEO da Thyssenkrupp, Paulo Alvarenga, para quem o setor de hidrogênio pode representar US$ 2,5 trilhões na economia global em 2050, ou metade do mercado atual de petróleo. E o Brasil, apontou, está inserido no grupo de 66 países que atualmente fazem esforço conjunto para desenvolver soluções na área. “O Brasil está posicionado com uma matriz privilegiada de energia limpa, com ampla disponibilidade para produzir hidrogênio verde”, comentou Alvarenga. “É uma grande oportunidade para nós, pois o hidrogênio tem um dos custos de produção mais baixos do planeta.”

A Alemanha, ele sublinhou, está na vanguarda do setor, com um mercado de 9 milhões de euros, sendo 2 bilhões em parcerias – “que o Brasil poderia aproveitar”. “É um caminho sem volta, pois é possível fazer armazenamento e distribuição para diversos setores, como indústria, veículos e matéria-prima de químicos como amônia, metanol e gás natural sintético, dentre outros”, explanou.

Como destacou Loana Lima, diretora executiva adjunta da AHK Rio, o país europeu se esforça para criar condições regulatórias e estabelecer as tecnologias de hidrogênio como elementos centrais da transformação de seu sistema energético. Isso implica obter 65% da energia elétrica a partir de fontes renováveis, com desativação de 100% das usinas nucleares e redução de 55% na emissão de gases de efeito estufa e de 50% do consumo de energia primária, tudo nos próximos 30 anos. “Quando falamos em transição energética, o hidrogênio se apresenta como um elemento-chave para a descarbonização”, assentiu a especialista. “Com geração descentralizada, o hidrogênio verde possibilita a integração de fontes renováveis em grande escala, atuando como armazenador de energia para aumentar a eficiência do sistema e evitar desperdícios.”

Ao lado da Alemanha, EUA e Japão lideram a criação de novos negócios no setor, que já chega a 1 GW de potência instalada. “Nos EUA, já existe um mercado com 35 mil empilhadeiras, 8.800 veículos, 1.000 geradores, 60 ônibus, 45 estações e 1,6 mil milhas de dutos de gás natural”, descreveu Monica Saraiva Panik, diretora de relações institucionais da ABH2 e curadora do Núcleo de Hidrogênio. “Já o Japão, contabiliza 350 mil pequenos geradores para residências, 3.700 veículos, 117 estações e 900 postos.”

Como apontou Sunita Satyapal, diretora de tecnologias do hidrogênio do Departamento de Energia dos EUA (DOE), o país já produz 10 milhões de toneladas de hidrogênio, ou 1/7 da produção global, principalmente usando gás natural. “Se comparado a outros combustíveis, o hidrogênio tem teor energético três vezes maior, mas é difícil de estocar, pois tem baixa densidade energética em volume”, ressaltou. “Porém, tem a significativa vantagem de ser completamente emissão zero.”

Detentores da maior caverna de sal do mundo, os EUA já planejam mais 200 estações, a maioria na Califórnia, mas outras regiões também têm planos nesse setor. Uma das principais aplicações são as empilhadeiras movidas a célula a combustível. “Temos mais de 35 mil em operação e mais de 20 milhões de abastecimentos em empresas como Amazon e Walmart, que investem em operações sem emissões em suas instalações”, contou Satyapal.

Atualmente, disse ela, paga-se de 13 a 16 dólares por kg de hidrogênio em uma estação na Califórnia, mas o objetivo do DOE é chegar a 4 dólares por kg, como destacou Satyapal. “Para veículos comerciais, esse custo ainda é alto”, reconheceu.

NOVA ECONOMIA

No Brasil, houve um aumento de 29,6 GW em oito anos a partir de energias renováveis, chegando a 40 GW. Isso faz do país, como Panik destacou, um candidato em potencial para se tornar exportador mundial de hidrogênio verde, permitindo reduzir a pegada de carbono nos setores que mais emitem CO2 na atmosfera, incluindo transporte, agronegócio, construção e mineração.

Para a especialista, regiões como o porto de Pecém mostram grande potencial. “Além dos benefícios da parceria com o Porto de Roterdã, a produção pode ser feita a partir de energia solar e eólica, para consumo no próprio complexo industrial”, disse ela. “Itaipu também pode se tornar um cluster, com visibilidade para outros países da região.”

A especialista acentua que o hidrogênio não compete com biocombustíveis ou elétricos, enquanto resolve problemas de sazonalidade, intermitência e instabilidade das fontes renováveis. “É inaceitável que o Brasil ainda não esteja no mapa de potenciais exportadores, pois as tecnologias hoje conhecidas, como ‘Bio to Hydrogen’, abrem novas perspectivas, especialmente para as usinas de álcool e açúcar, que já contam com infraestrutura consolidada e produzem etanol, biogás, bioresíduos e biodiesel em grande escala”, argumentou Panik.

Como se vê, o hidrogênio desponta como uma forma viável de promover a mudança para uma sociedade sustentável de baixo carbono. Essa também é a conclusão de Katsuhiko Hirose, CEO da HyWealth, exposta na BW. Para ele, o desafio enfrentado para introdução do hidrogênio não é meramente técnico, mas também cultural, exigindo mudanças na sociedade.

O especialista citou um estudo da McKinsey, mostrando que aproximadamente 18% da matriz energética mundial em 2050 podem vir de tecnologias do hidrogênio, gerando receitas de 2,5 trilhões de dólares e 30 milhões de empregos. Como aponta o estudo, 8 EJ de hidrogênio – cada exajoule (EJ) equivale a aproximadamente um dia de consumo de energia no mundo – foram fornecidos em 2015. “Ou seja, o hidrogênio já é consumido em grande escala na indústria”, afirmou Hirose, destacando que o setor de transporte será mais rapidamente convertido ao elemento. “Isso mostra que o hidrogênio não é uma tecnologia exótica, pois já existe no dia a dia e vai ser muito mais utilizado até 2050 para combater o aquecimento global.”
Segundo Hirose, um dos desafios para a introdução definitiva do hidrogênio é a necessidade de baratear a tecnologia, tornando-a financeiramente viável. Ainda citando o estudo da McKinsey, ele contou que o hidrogênio pode ser competitivo em aplicações como veículos pesados, ônibus e táxis, mas em outros setores será mais difícil de converter, “especialmente porque os combustíveis fósseis são mais baratos”.

Mas isso deve ser revertido. Até porque a questão do aquecimento global precisa ser resolvida. “Segundo o estudo, nos próximos dez anos o custo do hidrogênio será reduzido em aproximadamente 50%, com o custo total de propriedade para o setor de transporte também reduzido pela metade nesse prazo”, disse Hirose, apostando na redução de custo por meio de escala, tanto do elemento quanto de eletrolisadores e veículos. “De qualquer forma, o hidrogênio verde será mais barato que os combustíveis fósseis, como mostra o estudo”, disse. “E o motivo disso é que será produzido por meio de fontes renováveis, como solar, eólica e hidrelétricas.”

Os custos de energia, ressaltou, representam cerca de 10% a 20% dos gastos de um país. Desse modo, produzir a própria energia pode ajudar os países menos favorecidos a se tornarem menos dependentes. “Acredito que o hidrogênio ajuda o mundo a se tornar mais democrático e mais flexível e a ter maior liberdade”, intuiu.

Na atual fase de transição para uma economia verde, a criação de escala citada por Hirose exige mecanismos de incentivo, que promovam uma transformação baseada em tecnologia. “Isso inclui políticas públicas para inserção do hidrogênio no centro dos debates da matriz energética”, retomou Alvarenga, da Thyssenkrupp. “É um trabalho de grande magnitude, que ninguém fará sozinho, mas sim por meio de uma agenda positiva entre governos, empresas, academia e sociedade.”

ESTRATÉGIA

Utilizado em inúmeras aplicações, o hidrogênio é um portador sustentável de energia, que pode ser produzido com o uso de inúmeras fontes, como combustíveis fósseis, gás natural, carvão e fontes renováveis, incluindo biomassa, eólica, solar e nuclear. Por isso, seu potencial é enorme.

De acordo com Paulo Emílio de Miranda, presidente da Associação Brasileira do Hidrogênio (ABH2), o elemento pode ser obtido até mesmo por rejeitos, assim como em poços naturais – que são mais raros. Uma vez obtido, pode ser utilizado para geração de calor e eletricidade, descarbonizando setores como indústria e agropecuária. “Com a emergência climática, o hidrogênio virou uma commodity internacional”, reconheceu, lembrando que já em 2003 foi criada a Parceria Internacional para a Economia do Hidrogênio (IPHE), reunindo 16 países e a União Europeia. “A adoção do hidrogênio nos sistemas mundiais tem perspectivas boas, com 6 Gt a menos de emissões até 2050.”

Em 2021, lembra Miranda, será realizado o 2º Congresso Brasileiro do Hidrogênio, em parceria com o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), para debater normas e desenvolver estratégias para uma economia do hidrogênio no Brasil. “Esse é o momento de chamamento para as empresas ingressarem”, reforçou.

Se não fizer isso, o Brasil pode ficar para trás. Como aponta Ansgar Pinkowski, gerente de inovação e sustentabilidade da Câmara de Comércio e Indústria Brasil Alemanha (AHK/RJ), países como a Alemanha – que depende de importação – vêm criando estratégias nacionais de descarbonização desde o Acordo de Paris, em 2015. “A nova economia já está começando”, frisou. “O Brasil tem energia renovável abundante, mas precisa de estratégia.”

Mapeamento realizado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), em parceria com o governo alemão, mostra que entre 1975 e 2018 o setor de hidrogênio mais que triplicou de tamanho. “Em 2018, a produção chegou a 74 milhões de toneladas”, contou Pinkowski. Isso inclui desde geração de hidrogênio verde (por eletrólise), cinza (a partir de gás natural e carvão) e azul (para estocagem).

No país, posicionou o especialista, 95% da geração de hidrogênio para consumo interno são feitos pela Petrobras, sendo que quatro empresas utilizam a variável cinza e duas plantas usam a azul, principalmente em aplicações industriais e técnicas. “Ainda é um mercado restrito, de grande competição, sem dados estatísticos”, ponderou o gerente da AHK. “Além disso, não há liquefação, é um produto gasoso, com transporte difícil, implicando emissões dos caminhões.”

Um mercado bilionário ainda inexplorado é o de produção de amônia (NH3), utilizada como insumo de fertilizantes, que representam 30% do custo do grão e têm 80% de seu volume importados no país. “Todavia, sai mais barato importar que produzir, o que nos torna o maior importador do mundo, com impacto na balança comercial”, avaliou Pinkowski. “Mas temos a chance de melhorar essa situação, como potencial exportador de hidrogênio verde a partir das fontes solar, eólica e de biomassa.”

A pesquisa também detectou que as empresas estão atentas ao crescimento do hidrogênio, uma vez que 80% pensam em recuperação verde. “O Brasil está atrasado, precisa acelerar”, advertiu Pinkowski. “A barreira não é regulatória, mas econômica, pois requer incentivos fiscais e linhas especiais de financiamento para entrar com mais força.”

Nesse sentido, o coordenador de estratégias e negócios da Secretaria de Empreendedorismo e Inovação do MCTI, Dante Hollanda, assegurou que as experiências realizadas no exterior estão chamando a atenção do governo brasileiro para o tema. “O mundo está mostrando ao nosso país que o tema é interessante para diversos setores, como mineração, energia e transporte”, frisou. “Ou seja, o hidrogênio une todas as cadeias produtivas.”

BIOMASSA

Mentor de pesquisa, desenvolvimento e inovação da SAE Brasil, Erwin Franieck apontou o grande potencial dos biocombustíveis para produção de hidrogênio, abrindo uma alternativa para a eletrificação em ‘conversa direta’ com a biomassa. “O Brasil tem até 2030 para reduzir a emissão de CO2, mas acredito que temos o potencial de chegar lá mais rápido, especialmente porque contamos com o etanol”, afirmou. “Também temos o potencial do mercado de biomassa, mas para isso é preciso definir um plano estratégico para o futuro mercado de energia e mobilidade, a fim de planejar a produção de biomassa de forma adequada.”

Nessa linha, o consultor para novas tecnologias e processos industriais da Raízen, Antonio Stuchi, citou o potencial de biomassa da empresa, que tem disponibilidade de 34,4 t/ha ou 0,43 t por tonelada de cana, sendo que 0,28 t vem do bagaço e 0,15 t da palha. “Se dominarmos ainda mais a tecnologia, esse número de biomassa por hectare pode até duplicar”, comentou.

Com efeito, para Daniel Lopes, diretor da Hytron, é preciso desmistificar o mito do uso do hidrogênio. “Nosso país já tem capacidade para produzir e utilizar hidrogênio”, disse ele. “Cotidianamente, são produzidas toneladas de hidrogênio por dia nas refinarias de petróleo.”

Sobre o etanol, especificamente, Lopes enfatizou que a produção de hidrogênio verde a partir desse combustível é realmente vantajosa. “São necessários 7,61 litros de etanol para a produção de 1 kg de hidrogênio, consumindo 18 litros de água e dez vezes menos energia do que o processo de eletrólise da água”, destacou.

Bioeconomia tem importância estratégica, ressaltam autoridades

Durante a BW Expo Summit | Digital – 3ª Biosphere World, o vice-presidente da República, Hamilton Mourão, falou aos internautas sobre a relevância da sustentabilidade para o país e de iniciativas que fomentem o debate e a ação. “A conscientização ambiental está na ordem do dia no século XXI”, disse. “É um tema vital, com forte apelo estratégico.”

Citando a Amazônia, “que pode se beneficiar dos avanços do agronegócio no país”, Mourão acredita que o Brasil pode ocupar lugar de liderança na área, com potencial real na nova bioeconomia. “As propostas de valorização ambiental dependem de medidas proativas e busca de aperfeiçoamento da gestão ambiental, por meio de ferramentas que conciliem desenvolvimento e sustentabilidade”, comentou.

Por sua vez, o ministro de Ciência, Tecnologia e Inovações, Marcos Pontes, ressaltou a necessidade de um trabalho intensivo em tecnologias de reaproveitamento de recursos, além do desenvolvimento de novos materiais. “O desenvolvimento econômico e social pressiona o ambiental”, sublinhou. “Mas as soluções avançam por meio de pesquisas, do conhecimento necessário para o desenvolvimento de novas ciências e tecnologias, um sistema que envolve o trabalho de muitas pessoas interligadas e interdependentes.”

Quem também falou sobre o assunto na BW foi o senador Major Olímpio (PSL/SP), que discorreu sobre o desafio que a sustentabilidade representa para a humanidade, que ficou “muito tempo sem se preocupar com o meio ambiente”. “Hoje, as nações estabeleceram protocolos e metas, voltando-se para a área”, destacou. “Houve uma conscientização da sociedade, principalmente do setor privado, que despertou antes que o poder público. E o Brasil é um grande laboratório nesse sentido.”

Projeto acelera inovação na indústria

Finalizado em 2016, o projeto de desenvolvimento do 1º ônibus brasileiro movido a célula de combustível de hidrogênio é um marco para o setor no país. Segundo Monica Saraiva Panik, diretora de relações institucionais da ABH2, a parceria entre empresas brasileiras e internacionais foi crucial para viabilizar o projeto, envolvendo a EMTU (Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos) e companhias como Nucellsys, Hydrogenics, Ballard, Tutto e Marcopolo, em um consórcio liderado pelo EPRI (Energy Power Research Institute). “A ideia foi demonstrar o desempenho em condições reais de quatro ônibus (sendo um protótipo) e uma estação de produção (por eletrólise, com capacidade de 120 kg/dia) e abastecimento no corredor metropolitano do ABD/SP”, ela relatou na BW.

Equipado com componentes então indisponíveis no país, o protótipo rodou 2,7 mil km, utilizando 260 kg de hidrogênio. No decorrer do processo, a nacionalização de 65% do conjunto – incluindo chassi MAN e sistema de tração WEG, dentre outros – permitiu a redução do custo em US$ 1 milhão, tornando o ônibus o mais barato de seu tipo no mundo. Após testes na pista da Randon em Caxias do Sul (RS) e em Interlagos (SP), a frota operou em uma rota de 33 km por quatro cidades da região, percorrendo 12.243 km, com consumo médio de 13,6 kg/100 km. “Foram transportados 18 mil passageiros com esses veículos”, afirmou Panik, acreditando que o projeto foi importante para a indústria nacional até pelo desenvolvimento de novos produtos. “Hoje, os ônibus não operam mais, mas não sei o motivo.”

Programa de fomento qualifica especialistas

Com grande potencial em energias renováveis, o Brasil já conta com algumas iniciativas importantes para impulsionar o setor. É o caso do EnergIF (Programa Nacional para Desenvolvimento em Energias Renováveis e Eficiência Energética), do Ministério da Educação.

A partir de parcerias com entidades como GIZ, Festo (ambas da Alemanha) e Didacta (Brasil), o projeto comporta cinco eixos (formação profissional, infraestrutura de laboratórios e usinas, P&D, gestão de energia, parcerias e informação), que se desdobram em seis áreas temáticas (energia eólica / solar / biogás e biometano / biocombustíveis / hidrogênio renovável e mobilidade elétrica / eficiência energética), tendo já capacitado 437 docentes da rede federal, além de promover a implantação de cursos e centros de referências. “Temos desafios no pós-pandemia, em um cenário de recursos reduzidos”, afirmou o coordenador nacional Marco Juliatto. “Precisamos adequar o projeto ao modelo híbrido, mas também promover a captação externa de investimentos, ampliar ações de pesquisa e parcerias público-privadas.”

Recentemente, o EnergIF instituiu um novo eixo com foco em hidrogênio. “Está ocorrendo um crescimento neste mercado e temos carência de profissionais”, acentuou Juliatto, destacando a necessidade de capacitação. “Hoje, nosso quadro de especialistas não chega nem à metade para atender ao Acordo de Paris.”

Competição aproxima academia do mercado

Durante a BW, foi realizado o desafio estudantil SAE Brasil & Ballard Student H2 Challenge, com o objetivo de incentivar estudantes de engenharia a construir veículos movidos à célula a combustível do tipo Baja e Fórmula SAE. De acordo com Monica Saraiva Panik, curadora do Núcleo de Transformação Energética, o intuito é transferir conhecimento e experiência às universidades brasileiras. “Dentro de alguns anos, o mercado brasileiro provavelmente irá demandar profissionais aptos para esse novo tipo de propulsão, de maneira mais marcante”, comentou.

Para Evaldo Vilela, presidente do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), o desafio é de suma importância para o país. “Essa iniciativa tem uma relevância grande ao colocar estudantes em contato com profissionais nacionais e internacionais, em áreas extremamente importantes como fontes de energia e mobilidade”, afirmou.

A criação de um ambiente de cooperação também foi apontada por Luiz Carlos Moraes, presidente da Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea). “O Challenge tem um significado especial para a indústria automotiva, com os estudantes usando seus talentos para desenvolver soluções para um tema tão atual”, destacou. Já o diretor de novos produtos da Ballard Power Systems, Silvano Pozzi, acentuou como a questão das emissões nunca esteve tão presente. “A necessidade de descarbonização trouxe à tona o potencial do hidrogênio, que pode contribuir para a solução desses problemas”, disse.

Já para o presidente do conselho da SAE Brasil, Camilo Adas, a experiência demonstra o potencial de uso do hidrogênio como combustível. “Espero que nos próximos 30 anos esses alunos estejam atuando como líderes em empresas, fazendo com que o Brasil faça parte do jogo mundial, com uma mobilidade sustentável em um mundo focado na sobrevivência do planeta e no bem-estar da humanidade”, concluiu.

O desafio estudantil incluiu simulação virtual do comportamento de veículos a hidrogênio, utilizando o software Simcenter. “Foi feito um comparativo de desempenho e resultados, em simulações de alto nível”, explicou Leandro Garbin, gerente de portfólio da Siemens. Confira os vencedores abaixo.

Saiba mais:
BW Expo: www.bwexpo.com.br