As mudanças climáticas nas áreas urbanas e o hidrogênio verde

O conceito de cidades sustentáveis tem se tornado cada vez mais importante, em função, principalmente, dos desafios relacionados à mudança climática. Essas mudanças estão em grande parte atreladas aos efeitos colaterais da geração de energia por fontes não renováveis, que despeja grandes quantidades de CO₂na atmosfera.

Entretanto, um dos elementos mais abundantes no universo é o hidrogênio, encontrado na água (H₂O), que ocupa dois terços do planeta. O custo para extrair hidrogênio da água utilizando a eletrólise, com zero emissões de carbono, está diminuindo paulatinamente. A eletrólise é um método que separa as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio, usando eletricidade. Quando essa eletricidade é gerada a partir de fontes renováveis, obtemos hidrogênio verde, livre das emissões de carbono.

Para um futuro neutro em emissão de carbono, o hidrogênio é visto como o combustível mais importante, mas sua produção demanda uma grande quantidade de energia. Portanto, é indispensável que a energia dispendida para sua produção seja renovável.

Nesse sentido, sistemas baseados em energias renováveis, que sejam eficazes, eficientes e ecologicamente equilibrados, desempenharão um papel importantíssimo na garantia de um ambiente urbano sustentável. Esse ambiente pode ser preservado diminuindo-se as emissões de CO₂ e aumentando-se simultaneamente a eficiência energética, principalmente nos sistemas de transporte, na utilização de edifícios e na produção industrial.

Os sistemas energéticos das cidades devem mudar, em função do papel vital que representam na redução das emissões de gases com efeito de estufa, e na transição para sistemas de energia limpa. Dessa forma, a busca por cidades movidas a hidrogênio verde parece ser uma tendência irreversível, e embora atualmente existam dificuldades para sua viabilização econômica, esse quadro o pode mudar mais rapidamente do que o esperado. Onde quer que a produção de eletricidade a partir de fontes renováveis seja barata, por exemplo, com a energia hidroelétrica, solar ou eólica, essa equação de custos pode se alterar de forma significativa.

Ainda assim, de acordo com análise da Bloomberg New Energy Finance (BNEF), o hidrogênio verde já é mais barato do que o hidrogênio fóssil proveniente do gás natural em partes da Europa, do Oriente Médio e da África. Segundo o relatório da Bloomberg, o hidrogênio fóssil custa atualmente US$ 6,71/kg nessas regiões, em comparação com o custo de US$ 6,68/kg do hidrogênio verde –devido, principalmente, ao preço do gás, que tem subido desde o ataque russo à Ucrânia.

Uma completa reversão nessa matriz de custos pode ocorrer até 2030. Relatório da BloombergNEF estima que, até lá, a produção do hidrogênio verde poderá estar até 18% mais barata que o produzido por energia fóssil em cinco das maiores economias do mundo: Brasil, China, Índia, Espanha e Suécia.

Na sequência do colapso da central nuclear de Fukushima Daiichi, em 2011, o governo japonês priorizou a produção de energia renovável, o que levou à construção de uma série de parques solares e eólicos de grande escala no Japão. Hamadōri, em Fukushima, a zona costeira que foi o epicentro do desastre nuclear, atraiu uma série de grandes projetos lançados através do Fukushima Innovation Coast Framework, uma iniciativa governamental.

Essa energia gerada está sendo utilizada para produção de hidrogênio verde e tornando Naime, no distrito de Fukushima, a cidade precursora na utilização desse tipo de combustível. Em Naime, o hidrogênio é produzido e armazenado com base nas previsões de oferta e demanda de energia. Na atual fase, o desafio é a busca para alcançar a combinação ideal entre produção e armazenamento de hidrogênio para equilibrar a oferta e demanda na rede elétrica, sem a utilização de baterias de armazenamento.

As potencialidades e os desafios são enormes, mas podemos esperar que, num futuro próximo, estratégias e políticas de planejamento urbano baseadas em energia verde sejam implementadas em larga escala, para criar ambientes urbanos sustentáveis e resilientes aos impactos globais advindos das alterações climáticas.