Produzido somente com fontes de energia renováveis, o hidrogênio verde fotovoltaico pode ser, no futuro, o substituto natural da gasolina no setor automotivo. É o que prevê o engenheiro eletricista Francisco Edvan Bezerra Feitosa, doutor em Ciências e Técnicas Nucleares pela UFMG e professor do Instituto Federal Fluminense.

Em sua tese de doutorado, Feitosa desenvolveu planta de uma usina de hidrogênio com potencial de geração de 1 megawatt elétrico (1 MWe), alimentada com energia fotovoltaica, gerada a partir da luz solar. A usina modelo foi simulada para as proximidades da Refinaria Gabriel Passos, da Petrobras, em Betim, na Região Metropolitana de Belo Horizonte. 

“Se porventura uma planta desse tipo for testada naquela cidade, o hidrogênio que ela eventualmente geraria poderia ser usado para enriquecer outros combustíveis dentro da própria usina. Hoje, a aplicação do hidrogênio nas refinarias do Brasil destina-se a aumentar o teor energético dos combustíveis convencionais”, explica Feitosa.

O hidrogênio verde é obtido por meio da eletrólise, processo que envolve a separação das moléculas de hidrogênio e oxigênio que constituem a água. “O processo consiste basicamente em aplicar certa voltagem em dois eletrodos, colocando a molécula da água no meio. A partir de 1,229 volts, o hidrogênio começa a se separar”, afirma o pesquisador. “Acima de 1,48 volts, a produção de hidrogênio já é plena, e o aumento da voltagem aumenta muito a quantidade produzida. É a tensão elétrica que quebra a energia de ligação da água. Quando a água se separa, a molécula de hidrogênio é muito leve e sobe, e pode ser estocada”, conclui.

Vocação do Nordeste para a produção
Com base na planta da usina modelo, o pesquisador também estimou o potencial de geração de energia e de hidrogênio em 23 cidades ao longo da BR-116, a maior rodovia brasileira, com 4,6 mil quilômetros de extensão, que liga as regiões Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil. 

Uma das conclusões da pesquisa é que o Brasil, especialmente a região Nordeste, tem forte vocação para a produção do hidrogênio verde, em razão da forte incidência de irradiação solar e do potencial de geração de energia fotovoltaica.

Francisco Feitosa considera o hidrogênio verde uma alternativa promissora, uma vez que as tecnologias empregadas (eletrolisador e painéis fotovoltaicos) já estão disponíveis. “Espera-se que os custos do eletrolisador e dos painéis fotovoltaicos caiam de maneira suficiente para reduzir o preço do hidrogênio, de modo que ele passe a ser produzido na faixa de um dólar por quilo, que é o custo atual de produção da gasolina”, compara.

O trabalho foi orientado pela professora Antonella Lombardi Costa, do Departamento de Engenharia Nuclear da UFMG. Ouça o novo episódio do Aqui tem ciência e saiba mais sobre a pesquisa:

Raio-x da pesquisa

Título: Avaliação técnica e econômica de uma usina teórica de hidrogênio verde fotovoltaica de 1,0 MWe considerando o potencial solar brasileiro
O que é: tese de doutorado que apresenta a planta de uma usina de hidrogênio com potencial de geração de 1 megawatt elétrico (1 MWe), alimentada com energia fotovoltaica, e a estimativa do potencial de produção de energia e de hidrogênio em 23 cidades ao longo da BR-116, a maior rodovia brasileira, com 4,6 mil quilômetros de extensão.
Autor: Francisco Edvan Bezerra Feitosa
Programa de Pós-graduação: Ciências e Técnicas Nucleares
Orientadora: Antonella Lombardi Costa
Ano da defesa: 2024

O episódio 198 do Aqui tem ciência tem produção, roteiro e apresentação de Alessandra Ribeiro e trabalhos técnicos de Cláudio Zazá. O programa é uma pílula radiofônica sobre estudos realizados na UFMG e abrange todas as áreas do conhecimento. A cada semana, a equipe apresenta os resultados de uma pesquisa desenvolvida na Universidade. 

O Aqui tem ciência vai ao ar na frequência 104,5 FM e na página da emissora, às segundas, às 11h, com reprises às sextas, às 20h, e pode ser ouvido também em plataformas de áudio como Spotify e Amazon Music.