Em duas postagens recentes falamos sobre a futura aplicação do hidrogênio como uma fonte de energia renovável e limpa para uso em sistemas propulsores de aeronaves. As empresas aeronáuticas vivem uma verdadeira corrida em busca de novos modelos de aeronaves mais sustentáveis. As principais apostas são os motores elétricos e o hidrogênio verde. 

A eletrificação de aviões esbarra na atual tecnologia de baterias, que são muito pesadas e não podem armazenar energia suficiente para garantir voos mais longos. No caso do hidrogênio, o principal problema ainda é a segurança – trata-se de um gás extremamente explosivo e complicado de se armazenar dentro de uma aeronave. 

Apesar das atuais dificuldades técnicas, a tecnologia vai avançando a cada dia que passa. A cada dia surgem notícias de novos protótipos de aviões e Evtol (veículos de decolagem e pouso vertical) com sistemas de propulsão revolucionários, mostrando que estamos chegando cada vez mais próximos de voos ambientalmente sustentáveis – a questão é apenas de tempo.

Vamos falar um pouco do hidrogênio, especialmente da sua versão “verde” 

O hidrogênio é um dos elementos químicos mais abundantes do universo, formando cerca de 75% de toda a massa elementar do cosmos. Estrelas, citando um exemplo, são compostas basicamente por hidrogênio no estado de plasma. O hidrogênio também é o elemento químico mais leve do universo – ele é o primeiro elemento da tabela periódica.  

Entre suas “1.001 utilidades”, o hidrogênio é uma importante fonte de energia limpa e vem sendo alvo de inúmeras pesquisas tecnológicas nos últimos anos. Carros movidos a célula de hidrogênio são uma das grandes apostas para um futuro não muito distante. Esse tipo de tecnologia, entretanto, ainda esbarra nos altos custos energéticos para a produção do hidrogênio.  

Uma das formas clássicas para se obter hidrogênio é através da eletrólise da água – muitos dos leitores devem ter feito este experimento em suas antigas aulas de química. Nesse tipo de processo é usada a eletricidade de uma pilha ou de uma fonte eletrônica usada para o carregamento de telefones celulares para quebrar a molécula da água (a famosa H₂0), liberando tanto o hidrogênio quanto o oxigênio na forma de gás. 

Para a produção de grandes volumes de hidrogênio para usos industriais e outros fins a tecnologia mais utilizada é a reforma do gás natural. Essa tecnologia se vale de diferentes processos – em comum, todos eles demandam grandes volumes de energia e liberam grandes volumes de resíduos.  

Além das dificuldades técnicas para a obtenção do hidrogênio puro e dos altos custos energéticos envolvidos, armazenar o elemento também não é nada simples. Em estado gasoso, o hidrogênio precisa ser armazenado em pesados tanques de alta pressão. No estado líquido, o hidrogênio precisa ser resfriado a temperaturas inferiores a –252° C para poder ser armazenado em segurança.  

Em qualquer um desses casos, basta uma falha no armazenamento ou no manuseio do hidrogênio para que se desencadeie uma violenta explosão. Um caso fatídico que sempre é lembrado é o do dirigível Hindenburg, uma gigantesca aeronave fabricada na Alemanha na década de 1930. Esse dirigível flutuava no ar graças ao uso de grandes volumes de hidrogênio (cerca de 200 mil m³).

A aeronave foi consumida por um grande incêndio em 6 de maio de 1937 ao tentar pousar em um aeroporto no Estado de Nova Jersey, nos Estados Unidos. Dos 97 passageiros e tripulantes a bordo, 35 morreram, além de um trabalhador do aeroporto que estava no solo. 

A combustão do hidrogênio é bastante conhecida e tem inúmeras aplicações em nosso dia a dia. É muito comum, por exemplo, encontrarmos cilindros de hidrogênio em oficinas mecânicas – o cilindro é acoplado a um maçarico através de uma mangueira e a chama criada é usada na soldagem de peças metálicas.  

Em anos mais recentes, o uso do hidrogênio como um combustível verde vem atraindo a atenção de empresas e de pesquisadores. O hidrogênio poder ser queimado diretamente em um motor sem liberar resíduos ou pode ser usado em uma célula de combustível para gerar eletricidade. Já existem inúmeros projetos de carros que utilizam células de hidrogênio. 

Uma das principais apostas em desenvolvimento em várias partes do mundo é a utilização de energia elétrica gerada em fontes renováveis como a fotovoltaica e a eólica para a produção do hidrogênio verde. 

Uma região com um enorme potencial eólico a ser explorado é a faixa costeira do Nordeste, onde torres do tipo offshore (instaladas sobre o leito oceânico e longa da costa) suportariam as turbinas eólicas. Segundo informações preliminares, esse potencial seria equivalente a 50 usinas hidrelétricas do tamanho de Itaipu.   

Segundo os entusiastas dessa ideia, a energia elétrica gerada nas turbinas eólicas seria usada para produzir hidrogênio verde, que seria armazenado em navios tanques especiais e exportado para todo o mundo. Isso criaria um ciclo virtuoso onde tanto a geração quanto o consumo final da energia do hidrogênio seriam limpos.   

Ainda existem inúmeras dúvidas sobre como todo esse conjunto de “engrenagens” funcionaria na prática, mas a ideia como um todo é bem interessante. Existe abundância de hidrogênio em nosso mundo, enormes fontes de geração de energia renovável a serem exploradas e um mercado consumidor sedento para usar toda essa energia. 

Dentro de poucos anos estaremos vendo veículos de todos os tipos, aviões e embarcações com sistemas de propulsão com células de hidrogênio. Essa mesma energia poderá ser utilizada em residências, indústrias, hospitais, lojas e outros tipos de estabelecimentos – as possibilidades são ilimitadas. 

Existem inúmeras barreiras tecnológicas e de infraestrutura a serem vencidas, mas tudo é uma questão de planejamento e alocação de recursos a longo prazo. Coisas que hoje são cotidianas em nossas vidas como carros, aviões, computadores, telefones celulares, transplantes de órgãos, entre muitos outros, um dia foram sonhos que pareciam inatingíveis. Tudo isso acabou virando realidade. 

O hidrogênio verde é um desses casos – um sonho que dentro de poucos anos poderá se tornar uma espetacular realidade.