A esperança e o hype do hidrogênio

Imagine um combustível capaz de alimentar carros, aviões e fábricas, tal como a gasolina ou o gás natural. Mas em vez de emitir gases com efeito de estufa, liberta apenas vapor de água. Alerta de spoiler: é hidrogênio.

Não pense nele como um recurso natural como o petróleo ou o gás – embora o hidrogénio seja o elemento mais abundante no universo, mais conhecido pelo seu papel principal na água (H20).

Em vez disso, muitos especialistas dizem que o hidrogénio é um meio de armazenamento crucial para o futuro da energia limpa. É capaz de ser armazenado como líquido ou gás e depois queimado ou convertido em eletricidade através de uma célula de combustível – tudo isso sem produzir emissões de gases de efeito estufa.

Isolar o hidrogênio consome muita energia. E neste momento, a maior parte do hidrogénio é produzida pela queima de gás natural, que tem uma enorme pegada de carbono. Mas os eletrolisadores, que dividem a água em hidrogénio e oxigénio, podem ser alimentados por energia renovável, como turbinas eólicas e painéis solares.

“O hidrogénio limpo produzido com recursos como o vento e a energia solar, que nos permite chegar a este lugar onde não estamos a colocar mais carbono na atmosfera”, disse o presidente Biden na sexta-feira, ao anunciar planos de conceder até 7 mil milhões de dólares para criar sete centros regionais de hidrogénio em todo o país.

Esse dinheiro será utilizado para impulsionar o desenvolvimento das infraestruturas e das instalações de produção necessárias para produzir e transportar hidrogénio em grande escala e para financiar projetos no Texas, na Pensilvânia, no Oregon e noutros locais.

A iniciativa Biden ajuda principalmente o hidrogênio “verde” com emissão zero e inclui alguns projetos – como um nos Apalaches, apoiado pelo senador Joe Manchin, da Virgínia Ocidental – que usam fontes de hidrogênio mais poluentes.

Apesar dessa concessão à indústria dos combustíveis fósseis, os especialistas disseram que o novo financiamento federal foi um grande passo para a criação de um mundo em que o hidrogénio seja limpo, acessível e abundante.

“Com o tempo, à medida que a infraestrutura for construída em todos os lugares, veremos um enorme investimento privado na produção de hidrogênio e no fornecimento de hidrogênio dessas formas mais baratas”, disse Jack Brouwer, professor de engenharia na Universidade da Califórnia, Irvine. e o diretor do Centro Nacional de Pesquisa em Células de Combustível.

‘Um ciclo virtuoso’

Há muito o que gostar no hidrogênio como fonte de combustível.

“Há um ciclo virtuoso que a Terra pode sustentar para sempre, onde retiramos água do ambiente para produzir hidrogénio e colocamos oxigénio de volta no ar”, disse Brouwer. “E então, quando convertemos o hidrogênio novamente, usamos o oxigênio do ar para produzir água novamente..”

Como o hidrogênio é tão denso em energia, muitos engenheiros estão focados no desenvolvimento de células de combustível que possam ser usadas no transporte.

As células a combustível de hidrogênio funcionam essencialmente como baterias. Eles podem ser recarregados com hidrogênio puro, que é transformado por meio de uma reação química em eletricidade, água e calor.

Além de serem altamente eficientes, as células de combustível têm a vantagem de serem portáteis, recarregáveis ​​e escaláveis. Um pequeno número de veículos os utiliza, nomeadamente a Toyota, que apostou o seu futuro no desenvolvimento de células de combustível de hidrogénio. A tecnologia poderá eventualmente rivalizar com as baterias pesadas usadas pela maioria dos carros elétricos.

Pode haver alguns usos limitados onde o hidrogênio é queimado, como voos de longa distância em grandes aviões com turbinas a gás que alimentam motores enormes. Mas, em geral, disse Brouwer, “irá principalmente para células de combustível, não para combustão”.

‘A parte complicada’

Os transportes são responsáveis ​​por cerca de 20% de todas as emissões que provocam o aquecimento do planeta. Se o hidrogénio puder ajudar a reduzir esse número, seria uma enorme vitória para o clima. Mas não será fácil.

“Temos uma grande infraestrutura para movimentar eletricidade porque investimos mais de cem anos na rede elétrica”, disse Brouwer. “Não temos tubos para hidrogênio.”

Construir a infraestrutura levará muitos anos e bilhões de dólares. (Para ter uma noção da escala assustadora destes projetos, leia a história do meu colega Max Bearak sobre um desenvolvimento gigantesco na Austrália.)

Também vale a pena notar que os presidentes dos EUA têm promovido grandes planos para desenvolver a economia do hidrogénio há décadas, com poucos resultados.

E, finalmente, há a questão do fácil acesso à matéria-prima necessária para produzir hidrogênio: o H20. “Onde está a água é a parte complicada”, disse Brouwer. “A água nem sempre está onde queremos e nem sempre a emitimos onde queremos.”

Esses são desafios, sem dúvida, mas também podem ser superados com a combinação certa de dinheiro, inovação e política. “Algum dia, o hidrogénio renovável e limpo será mais barato do que o que pagamos hoje pela gasolina”, disse Brouwer. “É inevitável.”

A maior massa de água doce do mundo está em apuros

A Amazônia, onde corre um quinto da água doce do mundo, pode parecer um lugar improvável para as pessoas passarem sede. Mas a pior seca já registada está a levar a floresta tropical e a sua população ao limite.

Minha colega Ana Ionova e eu conversamos com várias pessoas que vivem e estudam a Amazônia, e o quadro que pintam é sombrio. Pelo menos 153 golfinhos do rio Amazonas, ameaçados de extinção, morreram, uma importante central hidroeléctrica teve de ser encerrada e dezenas de milhares de pessoas que vivem em comunidades acessíveis apenas por barco estão isoladas do resto do mundo.

A seca está a acelerar um ciclo de destruição na maior floresta tropical do mundo. Especialistas nos disseram que a falta de chuva na Amazônia hoje é em grande parte o resultado de dois padrões climáticos naturais: o El Niño e o aquecimento das águas no Atlântico Norte.

Mas é provável que as suas consequências sejam agravadas pelos danos que temos causado ao planeta.

Aproximadamente 17% da Amazônia foi desmatada ao longo do último meio século, principalmente pela conversão ilegal de florestas em fazendas e fazendas. E como as árvores podem realmente gerar as suas próprias nuvens de chuva, ao libertarem vapor de água e moléculas orgânicas especializadas, derrubá-las cria condições mais quentes e secas.

O aquecimento global também piora as coisas. O aumento das temperaturas torna as secas extremas mais frequentes.

Juntas, estas duas mudanças provocadas pelo homem já transformaram partes da Amazónia de ecossistemas húmidos, que armazenam dióxido de carbono, em ecossistemas mais secos, que libertam esses gases para a atmosfera. Se esta tendência continuar, dezenas de milhares de milhões de toneladas de dióxido de carbono adicional irão para a atmosfera, aumentando ainda mais as temperaturas. E os habitats no local com maior biodiversidade do mundo desaparecerão.

“Estou angustiada”, disse-me Luciana Vanni Gatti, cientista que documenta mudanças na Amazônia. “Esta é uma catástrofe de consequências duradouras.”

–Manuela Andreoni

O boletim meteorológico

No início, o tempo parecia apenas uma série de azar. Um fim de semana de agosto perdido por uma garoa irritante. Depois outro – depois outro, e outro, incluindo uma inundação repentina no final de setembro.

Durante seis fins de semana consecutivos, os nova-iorquinos foram encharcados por um fluxo constante vindo de cima, o que resultou em colheitas de abóboras encharcadas, concertos enlameados no Central Park e jantares úmidos. Foi difícil estar ao ar livre no último sábado e não pensar que alguma força misteriosa estava decidida a encharcar a cidade assim que terminava cada semana de trabalho.

E parece não haver alívio: provavelmente choverá novamente neste sábado.

– Eduardo Medina e Judson Jones