Hidrogênio verde: como a Escócia lidera com progressos tangíveis em projetos importantes

Este ano pode ser significativo para o progresso do hidrogênio como uma solução comprovada de baixo carbono para a futura matriz energética, com uma série de projetos avançando na Escócia.

A atenção ao hidrogênio atingiu o auge após a invasão da Ucrânia pela Rússia em 2022, que colocou a questão da segurança energética no topo da agenda global. Com as metas de zero emissões líquidas se aproximando, o entusiasmo em torno do hidrogênio levou governos e investidores a apoiarem fortemente os primeiros projetos.

No entanto, três anos depois, há uma sensação de que o entusiasmo inicial esfriou. Em vez dele, há uma perspectiva mais realista e prática. O hidrogênio é cada vez menos visto como uma solução milagrosa para o zero líquido e mais como uma opção altamente eficaz para setores específicos mais difíceis de descarbonizar.

“O mundo precisa se descarbonizar”, afirma Craig Stewart, diretor de desenvolvimento de negócios da Logan Energy, com sede em Edimburgo. “O hidrogênio não é a solução completa, mas é uma parte crucial da solução.”

Na Escócia, houve um progresso significativo na área do hidrogênio. Até 2030, o país tem a ambição de ter uma capacidade de produção de 5 GW de hidrogênio de baixo carbono, que aumentará para 25 GW até 2045. O país também está em discussões com parceiros internacionais sobre o potencial de exportação. Projetos importantes estão avançando e desafios estão sendo superados.

No recente anúncio do governo do Reino Unido sobre a segunda Rodada de Alocação de Hidrogênio (HAR2), que se concentrou na produção de hidrogênio a partir de fontes renováveis, os projetos escoceses foram responsáveis ​​por quase um terço da lista — oito de um total de 27. Todos os projetos serão analisados ​​de perto para determinar o custo-benefício antes que qualquer financiamento governamental seja alocado.

“O recente anúncio do HAR2 é um sinal promissor do impulso do setor e reforça o papel de liderança da Escócia na economia do hidrogênio”, acrescenta Stewart. “A Logan Energy está pronta com as habilidades e a experiência necessárias para dar vida a projetos como esses assim que as decisões finais de investimento forem tomadas.”

Um projeto notável na lista é a Fase 2 do plano de produção de hidrogênio no Parque Eólico Whitelee, perto de Glasgow, o maior parque eólico terrestre do Reino Unido. A construtora Scottish Power assinou recentemente um contrato com o governo do Reino Unido para apoiar a Fase 1 do projeto por meio do HAR1. O hidrogênio será produzido por um eletrolisador alimentado por algumas das 215 turbinas eólicas do local, com uma capacidade combinada de 550 MW. Após a conclusão de ambas as fases, a instalação deverá produzir oito toneladas de hidrogênio verde por dia.

Outro passo adiante ocorreu em abril deste ano, quando o projeto recebeu permissão de planejamento para uma tubulação de 5,6 km para fornecer água à instalação para que ela seja dividida em seus elementos químicos e produza hidrogênio verde.

Além disso, a Escócia abriga um número crescente de empresas especializadas em hidrogênio, com foco em diferentes aspectos da cadeia de suprimentos. Talvez incomum para um setor relativamente novo como o do hidrogênio, a Logan Energy já possui mais de duas décadas de experiência no setor. A empresa escocesa concentra-se em fornecer soluções de hidrogênio verde para transporte pesado, indústria, balanceamento de rede e armazenamento de energia.

"Há um ecossistema em desenvolvimento na Escócia para dar suporte à crescente indústria do hidrogênio. Na Logan, projetamos, fornecemos, integramos, instalamos e fazemos a manutenção de sistemas de hidrogênio", afirma Stewart.

A Logan Energy está fortemente envolvida com projetos de hidrogênio com emissão zero na Escócia e na Europa, incluindo postos de abastecimento, ônibus, veículos de construção e destilarias.

Destilarias e bebidas destiladas estão entre as indústrias mais famosas da Escócia, com exportações no valor de bilhões de libras por ano. No entanto, os processos de produção tradicionais têm uma grande pegada de carbono, com uma estimativa de 3,7 terawatts-hora (TWh) de energia consumida anualmente pelas 148 destilarias da Escócia.

Destilarias em toda a Escócia estão explorando o uso de hidrogênio como substituto do gás natural. Em um futuro próximo, garrafas de uísque escocês produzidas com hidrogênio provavelmente estarão disponíveis comercialmente.

“Eles estão fazendo muitas coisas para produzir um dos uísques com menor pegada de carbono”, diz Stewart. “A produção de uísque usando hidrogênio está definitivamente ganhando força. O governo escocês está investindo nisso, assim como o governo do Reino Unido.”

A Logan Energy está trabalhando com destilarias para explorar o uso do hidrogênio. Uma instalação notável é a Arbikie Distillery, em Angus, 42 quilômetros ao norte de Dundee. Ainda em fase de desenvolvimento, o plano é usar a energia de uma turbina eólica próxima para alimentar um eletrolisador que dividirá a água em seus elementos químicos. O hidrogênio resultante será usado para alimentar a produção de uísque.

Outras destilarias na Escócia estão explorando o uso de hidrogênio produzido em instalações próximas. O Projeto de Hidrogênio Cromarty, que, assim como a fase 1 de Whitlee, assinou recentemente um contrato com a DESNZ para apoio por meio do HAR 1, poderia abastecer diversas destilarias na região. O parque eólico de 30 MW produziria cerca de 20.000 kg de hidrogênio renovável por dia. Em escala ainda maior, o projeto de hidrogênio Speyside, de 70 MW, administrado pela Storegga, poderia fornecer hidrogênio para os processos de energia de muitas destilarias na região.

O transporte marítimo é uma indústria global vital, mas continua sendo um dos maiores emissores de carbono do mundo. Projetos estão em andamento para descarbonizar as operações, e o hidrogênio também oferece uma solução.

As emissões de navios atracados podem impactar significativamente a qualidade do ar das comunidades próximas. Um projeto no Porto de Leith pode contribuir significativamente para essa meta global, reunindo diversas empresas menores para descarbonizar os barcos atracados no porto. A Logan Energy está envolvida no projeto financiado pela Innovate UK, descrito como o primeiro demonstrador de energia de hidrogênio verde em terra do mundo.

“Com nossos outros parceiros escoceses do projeto, estamos coletando águas residuais de um local de tratamento de águas residuais próximo, convertendo-as em hidrogênio por meio de um eletrolisador, comprimindo-as, armazenando-as e utilizando-as para abastecer um motor de combustão interna a hidrogênio, gerando eletricidade limpa para energia em terra”, acrescenta Stewart. “Anteriormente, a energia era fornecida por geradores a diesel ou pelos próprios motores do barco enquanto ele estava no porto.”

Cada empresa envolvida no projeto oferece uma área de especialização, incluindo tratamento inovador de águas residuais, produção de hidrogênio e operações portuárias. "A inovação e a expertise dessas empresas demonstram o valor das universidades escocesas, respeitadas e ambiciosas em todo o mundo", afirma Stewart.

“Há dinheiro disponível dos governos escocês e do Reino Unido, bem como de um conjunto muito rico de empresas e universidades que colaboram de uma forma que você não vê tanto em outros países”, acrescenta Stewart.

Um importante projeto escocês de hidrogênio foi lançado este ano e é pioneiro no mundo. O projeto H100 em Fife fornecerá hidrogênio verde produzido localmente para até 300 residências, em substituição ao gás natural.

O projeto de hidrogênio verde de ponta a ponta está sendo acompanhado de perto em todo o mundo e pode servir de modelo para novos conjuntos habitacionais localizados perto de usinas de energia renovável. Com uma estimativa de 20% das emissões do Reino Unido provenientes de edifícios residenciais, descarbonizar o máximo possível é essencial para atingir as metas de zero emissões líquidas.

Na unidade de Fife, operada pela SGN, o gás hidrogênio será produzido por uma turbina eólica offshore de 7 MW, que alimentará um eletrolisador de 5 MW para separar a água em seus elementos químicos. O hidrogênio verde resultante será transportado para as residências por meio de uma rede de tubulações de 8,4 km, construída especialmente para esse fim.

As casas serão equipadas com fogões e caldeiras que funcionam com hidrogênio para cozinhar e aquecer. Duas casas de demonstração no local já estão em operação e funcionando com hidrogênio fornecido. As duas propriedades serão monitoradas cuidadosamente antes da expansão gradual para as outras 298 propriedades, que atualmente funcionam com gás natural.

Para equipar engenheiros com as habilidades necessárias para a manutenção de caldeiras e redes de hidrogênio, a SGN está colaborando com o campus de Levenmouth, do Fife College, para estabelecer a primeira instalação de treinamento em hidrogênio no Reino Unido. Engenheiros treinados da Gas Safe que operam na região terão a oportunidade de receber treinamento no local para poderem prestar serviços ao projeto H100 e além.

As universidades escocesas, mundialmente respeitadas, são essenciais para o desenvolvimento de inovações industriais em todo o país. As universidades escocesas oferecem oportunidades cruciais para empresas colaborarem em projetos, compartilharem instalações e trabalharem com especialistas mundialmente reconhecidos em suas áreas. Os alunos regularmente formam startups e spinouts por meio de projetos em seus cursos.

O desenvolvimento de novas empresas em tal ambiente cria conexões com o setor e reduz riscos, fornecendo uma base mais sólida para o crescimento.

A Logan Energy tem uma base na Universidade Heriot-Watt em Edimburgo e está ativamente envolvida em projetos com universidades em toda a Escócia, incluindo a Universidade de Strathclyde, a Universidade de St Andrews e a Universidade de Edimburgo.

“Temos acesso a especialistas na vanguarda da pesquisa e desenvolvimento de hidrogênio, o que nos ajuda a impulsionar algumas de nossas inovações. Isso nos dá uma vantagem”, acrescenta Stewart. “E nos permite capitalizar rapidamente novos desenvolvimentos.”

Em meio à escassez global de talentos, outra vantagem crucial das universidades escocesas são os milhares de novos graduados em STEM todos os anos. Isso oferece um conjunto de talentos altamente qualificados para empresas que buscam conhecimento técnico. Além do desenvolvimento de novos talentos, há a expertise existente disponível na indústria energética do Mar do Norte da Escócia.

“Somos uma empresa relativamente pequena, mas estamos crescendo rapidamente. Temos pouco mais de 40 funcionários, mas vários deles vêm da indústria de petróleo e gás”, diz Stewart. “Há escassez de engenheiros em todo o Reino Unido, mas a Escócia não sofre tanto porque temos ótimas universidades que nos formam, além de um grupo de talentos das indústrias tradicionais, mais emissoras de carbono, que estão migrando para o setor mais sustentável.”

Essa combinação de academia, indústria e governo na Escócia está focada no desenvolvimento das tecnologias e capacidades necessárias para concretizar o potencial do hidrogênio na economia líquida zero.

Para saber mais sobre como a Escócia está desenvolvendo suas oportunidades de exportação de hidrogênio, inscreva-se no webinar abaixo.