Dimensionando o Hidrogênio Verde em uma postagem

O hidrogénio limpo é um conjunto de tecnologias em fase inicial que têm o potencial de ser um “canivete suíço” de descarbonização a longo prazo nos EUA. Pode promover a descarbonização dos EUA, substituindo o hidrogénio tradicional nas actuais aplicações industriais no curto prazo e substituindo uma variedade de combustíveis e matérias-primas no longo prazo, mas exigirá um apoio político e de investimento significativo para atingir os níveis necessários. O crédito fiscal para a produção de hidrogénio limpo incluído na recentemente aprovada Lei de Redução da Inflação (IRA) é um passo significativo para garantir um lugar para o hidrogénio limpo na economia dos EUA. Agora, o Internal Revenue Service (IRS) está lutando para implementar regulamentações para o crédito, tentando decidir como contabilizar as emissões de gases de efeito estufa (GEE) provenientes da geração de eletricidade usada para produzir hidrogênio eletrolítico (um tipo de hidrogênio limpo, muitas vezes chamado de hidrogênio verde). ).

Nesta nota, discutimos as compensações para as decisões que o IRS tem diante de si. Para que o hidrogénio verde desempenhe um papel num futuro descarbonizado, os EUA precisam de adquirir experiência na construção e instalação de electrolisadores numa escala sem precedentes hoje, a fim de estabelecer uma indústria nacional e reduzir os custos. A adesão a regras restritivas para reivindicar o crédito no curto prazo pode prejudicar a capacidade de crescimento desta indústria, reduzindo a gama de oportunidades de hidrogénio limpo no futuro. Ao mesmo tempo, os decisores políticos precisam de fornecer clareza sobre um caminho futuro que garanta que o hidrogénio verde reduza realmente as emissões de GEE a longo prazo. Um modelo que poderá ser útil para os EUA é a abordagem de contabilização de GEE para o hidrogénio verde que a Comissão Europeia estabeleceu recentemente, que é uma abordagem faseada ao longo do tempo para regras mais restritivas. Nos EUA, a flexibilidade a curto prazo destas regras conduzirá provavelmente a aumentos modestos nas emissões globais de GEE ao longo dos próximos anos, mas o estabelecimento de uma indústria do hidrogénio verde que, em última análise, adira a regras rigorosas no futuro pode garantir que o hidrogénio verde possa desempenhar um papel significativo na descarbonização profunda.

O hidrogénio limpo tem potencial para desempenhar um papel importante numa economia descarbonizada como combustível, matéria-prima e meio de armazenamento de energia em vários setores. Em pesquisas anteriores sobre o ródio, antes da aprovação do IRA, avaliamos as oportunidades de curto e longo prazo para aumentar efetivamente o hidrogênio limpo. As maiores oportunidades de redução de emissões no curto prazo advêm da mudança dos actuais cerca de 10 milhões de toneladas métricas de procura anual de hidrogénio nos EUA, da produção convencional baseada em combustíveis fósseis para métodos de produção mais limpos. Esta procura é impulsionada por processos industriais – refinarias, produção de amoníaco e produção de metanol são os principais entre eles. Hoje, quase todo este hidrogénio é produzido através do processo de reforma a vapor do metano (SMR), que converte gás natural em hidrogénio e emite cerca de 100 MMT de CO2e anualmente ou pouco menos de 2% das emissões líquidas de GEE dos EUA (Figura 1). A redução destas emissões através da transição para a produção de hidrogénio limpo pode fazer uma diferença pequena, mas mensurável, na trajetória de descarbonização dos EUA.

Com o tempo, reduções mais profundas de emissões podem advir da substituição de combustíveis fósseis existentes por hidrogénio limpo em novos casos de utilização, incluindo como combustível industrial ou matéria-prima e como combustível de transporte para aplicações difíceis de eletrificar, como o transporte rodoviário pesado. Os maiores benefícios em termos de emissões do hidrogénio limpo materializam-se quando a sua utilização é alargada a estas aplicações futuras, em comparação com um impacto relativamente pequeno nas emissões da descarbonização do consumo de hidrogénio existente hoje.

Vários caminhos tecnológicos podem produzir hidrogénio com intensidades de gases com efeito de estufa (GEE) significativamente mais baixas. Dois dos mais comumente discutidos são o retrofit de SMRs com captura de carbono e produção de hidrogênio por eletrólise. No primeiro caso, o CO2 pode ser capturado em vários pontos do processo de conversão de gás natural em hidrogénio, produzindo uma intensidade de emissões de produção que é até 99% inferior à produção não controlada de SMR – embora as oportunidades mais económicas para a captura de carbono nestas instalações sejam provavelmente produzirá menos redução de emissões. Nossas pesquisas anteriores indicaram que a captura de carbono nas atuais instalações de SMR (também chamadas de hidrogênio azul) pode desempenhar um papel na descarbonização no curto prazo; no entanto, esta nota centra-se no hidrogénio eletrolítico produzido com eletricidade de baixas emissões, vulgarmente referido como hidrogénio verde. O hidrogénio verde utiliza eletricidade na presença de um catalisador para dividir a água em hidrogénio e oxigénio, não emitindo CO2 no ponto de produção. No entanto, CO2 e outros GEE podem ser emitidos pela geração da eletricidade utilizada no processo.[1]