Considerado fundamental para a transição energética, o hidrogênio verde vem se tornando uma das maiores esperanças para a redução da emissão de gases de efeito estufa (GEE). Além de ser sustentável, essa alternativa se apresenta como uma solução de fornecimento de energia em comunidades isoladas, como as da Amazônia. No caso das que utilizam painéis solares, por exemplo, quando não houver possibilidade de geração por questões climáticas, a carga armazenada com a utilização do hidrogênio verde pode ser capaz de suprir a demanda por um período determinado. No entanto, o alto custo de produção e a necessidade de avanços tecnológicos, científicos e regulatórios ainda são desafios para a utilização desse recurso em larga escala.
Diante disso, a Norte Energia, concessionária da Usina Hidrelétrica Belo Monte, investiu em um projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI), que vai resultar em um software inédito no mercado para gerenciar uma microrrede fotovoltaica isolada, que acumula a energia elétrica gerada em painéis solares em hidrogênio verde. A planta piloto desenvolvida na pesquisa tem capacidade de armazenamento de 2 kW (quilowatts) e pode atender cinco casas com quatro moradores, por até 48 horas.
O projeto, que recebeu o nome de Microrrede Fotovoltaica Isolada com Armazenamento de Energia Elétrica em Hidrogênio Verde para Atendimento Contínuo de Carga – MIRAVH, é regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica – Aneel (PD-07427- 0422/2022). O trabalho é uma parceria com a Universidade Federal do Pará (UFPA) e a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), do Rio Grande do Sul, e tem como contratada a empresa ERA Energia – Energias Renováveis Acessíveis Gestão e Projetos.
O sistema
Em desenvolvimento na Usina Hidrelétrica Belo Monte, em Vitória do Xingu, no Sudoeste do Pará, o projeto vai utilizar a energia fornecida por sistema fotovoltaico off-grid, ou seja, que não estará conectado à rede elétrica convencional, dedicado ao atendimento da carga e à produção de hidrogênio verde.
A solução é composta de um gerador fotovoltaico de 25 kWp (quilowatts-pico), medida que indica a capacidade máxima de geração de energia sob condições ideais de radiação solar; e um eletrolisador de 12,5 kW, fornecido pela Era Energia, que é o dispositivo usado para produzir hidrogênio verde a partir da água, utilizando a potência de 12,5 kW no processo.
Também fazem parte das entregas previstas a estrutura de armazenamento para 45 kg de hidrogênio verde e uma célula a combustível a hidrogênio verde de 10 kW, para operação no modo power-to-power, ou seja, quando a energia elétrica é convertida em hidrogênio, armazenada e reconvertida em eletricidade. No projeto, todos esses equipamentos serão geridos pelo software MIRAHV.
A gerente de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI) da Norte Energia, Andréia Antloga, explica que o trabalho realizado traz importantes avanços para o setor. “O projeto representa mais uma alternativa sustentável para o setor e reforça o papel da Norte Energia de vanguarda na transição energética. Além de gerar energia limpa e renovável na Usina Hidrelétrica Belo Monte, através dessa pesquisa, damos mais um passo na direção de alternativas às fontes energéticas mais poluentes”, explica ela.
Engenheiro eletricista e mestre em sistemas elétricos de energias, o professor André Leão, da Universidade Federal do Pará, é um dos responsáveis pelo projeto, que surgiu da percepção de uma demanda mundial. “O projeto foi concebido sob o aspecto de que, em qualquer lugar do planeta que tenha luz solar e água, é possível instalar uma microrrede isolada. Pensando no nosso quintal, todas as comunidades hoje, que utilizam geração a diesel, são potenciais clientes dessa solução, porque nós estamos falando em descarbonização do planeta, em deixar de usar combustíveis fósseis, como diesel e gás natural, e passar a usar hidrogênio, que não é poluente”, destaca o professor.
De olho na Sustentabilidade
CEO da ERA Energias, empresa responsável pelo dimensionamento, fornecimento e instalação do sistema de hidrogênio, o engenheiro eletricista Diego Rafael Staub destaca que a solução é uma alternativa de armazenamento sustentável e segura, uma vez que toda a energia elétrica excedente gerada é convertida em hidrogênio verde e armazenada em um tanque, podendo ser consumida futuramente.
“Com o projeto MIRAHV, estamos explorando o potencial do hidrogênio verde como uma solução modular e eficiente para atender às demandas energéticas de forma sustentável. Essa iniciativa reforça nosso compromisso em liderar a transição energética no Brasil, unindo tecnologia de ponta e respeito ao meio ambiente”, avalia ele.
A entrega de parte dos equipamentos necessários para a conclusão do projeto está prevista para ocorrer no segundo semestre de 2025. O material é fabricado na China e engenheiros que atuam na pesquisa estão com viagem prevista para julho de 2025 para receber o material, realizar testes e certificar esses equipamentos.
Como é produzido o hidrogênio verde?
O hidrogênio verde é produzido por meio da eletrólise da água, um processo que utiliza eletricidade para separar as moléculas de água (H₂O) em seus componentes básicos: hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). As principais diferenças do hidrogênio verde em relação aos outros tipos, como o cinza ou o azul, são a fonte de energia (fotovoltaica) utilizada no processo e o recurso natural de onde é obtido o hidrogênio, no caso a água (H2O), ambos renováveis. Depois, o gás resultante desse processamento é armazenado para ser convertido em energia elétrica, por meio de células a combustível, sendo todo o processo zero carbono.
