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A transição da energia de combustíveis fósseis para fontes renováveis é amplamente reconhecida como uma medida fundamental para descarbonizar a economia global e evitar os impactos catastróficos e irreversíveis das mudanças climáticas. Embora a maior parte da energia necessária na próxima década ainda provenha de fontes fósseis, há um otimismo considerável devido ao notável crescimento esperado nas fontes de energia renovável.

O relatório World Energy Outlook 2022 da Agência Internacional de Energia (AIE) oferece uma visão abrangente da matriz energética global a longo prazo. No cenário denominado “Cenário de Políticas Declaradas” (STEPS), a demanda por carvão atinge seu pico nos próximos anos, o gás natural estabiliza no final da década de 2020, e a demanda por petróleo atinge seu auge na metade da década de 2030, antes de iniciar uma diminuição. Em termos relativos, a participação dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) no fornecimento total de energia deve cair de pouco menos de 80% em 2020 para pouco mais de 60% em 2040.

O cenário principal também revela que aproximadamente 60% de toda a nova capacidade de geração de energia até 2040 será proveniente de fontes renováveis (IEA 2022a). No mais ambicioso “Cenário de Promessas Anunciadas” (APS), prevê-se que a demanda global de energia aumentará apenas 0,2% ao ano até 2030 (em comparação com 0,8% ao ano no STEPS), acompanhada por uma mudança mais significativa para fontes de energia com baixas emissões. A velocidade de transformação no cenário “Emissões Líquidas Zero até 2050” (NZE) é ainda mais impressionante.

Nos últimos anos, o hidrogênio (H2) emergiu como um elemento central nas discussões sobre a transição energética e descarbonização. De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA, 2022a), é previsto que o hidrogênio atenda até 12% da demanda global de energia até 2050. Esta mudança não representa apenas uma substituição de combustíveis, mas sim uma transição para um novo sistema, trazendo consigo desafios políticos, técnicos, ambientais e econômicos.

Na Europa, o hidrogênio é projetado para desempenhar um papel crucial na transição energética, apesar de representar atualmente menos de 2% do consumo total de energia na região. A maior parte desse hidrogênio (96%) é produzida por meio de gás natural, conhecido como hidrogênio cinza, utilizando um processo de reforma de metano a vapor. Uma variante mais sustentável é o hidrogênio azul, também derivado do gás natural, mas neutralizando suas emissões de carbono por meio da captura e armazenamento de CO2 (Carbon Capture and Storage ou CCS).

Por outro lado, o hidrogênio verde é obtido por eletrólise, utilizando eletricidade renovável para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Embora o hidrogênio verde tenha tido flutuações ao longo das décadas, a atual onda de interesse é significativa, com investimentos substanciais e numerosos projetos sendo desenvolvidos. Sua produção não gera emissões de carbono, pois a eletricidade utilizada na eletrólise provém principalmente de fontes renováveis, como eólica, hidrelétrica ou solar.

A utilização do hidrogênio verde como matéria-prima e combustível pode desempenhar um papel fundamental na redução das emissões industriais, contribuindo significativamente para as metas climáticas de 2030 e 2050. Além disso, quando produzido em locais e momentos com abundância de recursos eólicos ou solares, o hidrogênio renovável pode oferecer armazenamento de energia em larga escala, melhorando a flexibilidade dos sistemas elétricos.

Embora o interesse no hidrogênio tenha sido impulsionado por preocupações com os preços do petróleo e o pico da demanda na década de 2010, a atual ênfase nas emissões líquidas zero, combinada com a redução nos custos de eletricidade renovável, impulsiona o interesse renovado. Antecipa-se que a demanda por hidrogênio verde aumentará significativamente na década de 2030, quando se espera que sua competitividade de custo alcance, e até supere, a do hidrogênio fóssil em escala global.

O presente editorial concentra-se nas implicações do hidrogênio verde nos portos marítimos, explorando os desafios e oportunidades que esta transição pode trazer para a economia e governança portuárias. Examina-se o papel do hidrogênio verde na transformação energética portuária, as implicações geoeconômicas associadas à adoção dessa tecnologia nos fluxos de carga portuários e o contributo dos portos na redução dos custos de uma economia baseada em hidrogênio verde. O texto conclui com uma análise detalhada do papel das autoridades portuárias na adoção do hidrogênio verde como parte integrante da transição energética.

O hidrogênio verde tem recebido atenção significativa globalmente, com mais de 1500 projetos anunciados até meados de 2022 e mais de 60 países desenvolvendo estratégias específicas, segundo a IRENA. A União Europeia destaca-se nesse movimento, adotando uma postura clara com estratégias para integrar o hidrogênio renovável em seu sistema energético. A Comissão Europeia, desde julho de 2020, lançou estratégias para o hidrogênio, propondo a criação de um ecossistema europeu. A Aliança Europeia de Hidrogênio Limpo, formada em 2020, apoia a implementação em larga escala dessas tecnologias. Em 2021, a revisão da Diretiva RED II incentiva investimentos em combustíveis à base de hidrogênio. O plano REPowerEU, iniciado em 2022, impulsiona a economia do hidrogênio, visando substituir 15 milhões de toneladas de gás russo por hidrogênio renovável. Em setembro de 2022, a União Europeia anunciou o Banco Europeu de Hidrogênio com 3 bilhões de euros para catalisar o mercado de hidrogênio, preenchendo lacunas de investimento e conectando oferta e demanda futuras.

Os portos marítimos, atuando como centros vitais de importação e exportação de energia, desempenham um papel significativo no manuseio de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo bruto e gás natural. Comumente abrigando grandes usinas de energia, esses portos atraem empresas devido à disponibilidade de terra e água para resfriamento, além de oferecerem acesso a grandes clientes industriais. Além das instalações tradicionais, alguns portos também integram parques eólicos em quebra-mares ou áreas próximas ao mar. A infraestrutura de distribuição de energia e operações portuárias relacionadas geram empregos e valor agregado.

A transição energética representa um desafio para esses portos, exigindo adaptações para uma futura redução nas atividades relacionadas aos combustíveis fósseis e a incorporação de energias renováveis, incluindo o hidrogênio verde. Este último, destacado pela Royal Haskoning (2022), desempenha um papel central no emergente cenário energético portuário. O Quadro 1 destaca potenciais impactos físicos na infraestrutura portuária, com foco em produção, movimentação de carga e instalações para logística de energia. O hidrogênio verde é essencial em 12 dos 17 aspectos do novo panorama energético, indicando sua importância na transformação desses portos para atender às demandas de um futuro sustentável.

De fato, os portos marítimos desempenham um papel central na produção e distribuição de hidrogênio verde, tornando-se nós cruciais para atender à demanda local e futura por esse recurso. Sua importância é acentuada pela emergência de parques offshore e pelo potencial de transformação nos modos de transporte, como navios, barcaças e caminhões, migrando para o uso de hidrogênio ou combustíveis relacionados. A infraestrutura portuária, com suas capacidades de armazenamento e distribuição, destaca-se como um componente fundamental. Portos estrategicamente posicionados podem se tornar hubs para a exportação de hidrogênio verde, desempenhando um papel crucial na aceleração da transição global para energia limpa.

Para que os portos alcancem destaque no setor de hidrogênio verde, é vital que atuem em todas as fases da cadeia de valor desse recurso. A localização estratégica, uma rede de gasodutos eficiente, conectividade marítima, infraestruturas terminais avançadas, ecossistemas industriais robustos e uma base de clientes sólida são elementos decisivos para consolidar a posição de um porto como líder em uma economia de hidrogênio emergente.

Na Europa, diversos portos estão intensificando esforços para se tornarem centros proeminentes na produção de hidrogênio verde. Conscientes da necessidade de oferecer energia verde acessível para sustentar a indústria regional, esses portos estão envolvidos em projetos que abrangem desde a produção local até a importação de energia renovável. Estudos de viabilidade estão em andamento para identificar regiões ideais de abastecimento, adaptar a infraestrutura portuária para receber transportadores de hidrogênio e implementar projetos-piloto. Espera-se que essas iniciativas contribuam significativamente para uma economia mais sustentável até o final desta década.

Apesar do foco crescente no hidrogênio verde, é crucial reconhecer que a maior parte da produção atual de hidrogênio provém do gás natural, conhecido como hidrogênio azul. Contudo, sua utilização é considerada uma fase transitória entre o hidrogênio cinza e o verde. Algumas preocupações surgem, pois estudiosos argumentam que as emissões fugitivas de metano associadas à produção de hidrogênio azul podem resultar em uma pegada de gases de efeito estufa potencialmente pior do que a queima direta de gás natural.

A descarbonização eficaz da produção de hidrogênio representa um desafio significativo. Cloete (2020) destaca que o hidrogênio azul não deve ser descartado, pois sua utilização pode ser crucial para integrar grandes proporções de energia eólica e solar. Isso se deve aos desafios associados à localização dos eletrolisadores, que podem exigir expansões caras na rede de transmissão quando próximos aos usuários de energia, ou demandar uma capacidade substancial de transmissão e armazenamento de hidrogênio quando próximos a fontes renováveis. Portanto, a abordagem para a descarbonização do hidrogênio deve ser cuidadosamente avaliada considerando múltiplos cenários e fatores econômicos e ambientais.

O enfoque dos ecossistemas portuários em relação ao hidrogênio não deve limitar-se apenas ao hidrogênio verde, mas também contemplar a descarbonização do hidrogênio cinza. O hidrogênio azul, essencialmente dependente da tecnologia CCUS (Captura, Utilização e Armazenamento de Carbono), representa uma abordagem fundamental. Apesar de a CCUS não ser uma tecnologia nova, permanece em estágios iniciais de desenvolvimento, sendo considerada emergente. Seu progresso havia estagnado anteriormente, mas recentemente tem havido um aumento nos projetos planejados, direcionando-se para a concretização de iniciativas comerciais, especialmente na Europa.

O uso generalizado da CCUS será vital para setores intensivos em CO2 atingirem emissões líquidas zero, especialmente em segmentos desafiadores de redução, caracterizados por processos intrinsecamente geradores de emissões de CO2. Projetos como o Porthos, no Porto de Roterdã, visam transportar CO2 de atividades industriais e armazená-lo em campos de gás esgotados sob o Mar do Norte. Outra iniciativa na região europeia é o Hub de Carbono de Gante, um hub de armazenamento e liquefação de CO2 em estudo pela Fluxys, ArcelorMittal Bélgica e Porto do Mar do Norte. Com capacidade para processar seis milhões de toneladas de CO2 por ano, o Hub de Carbono de Ghent representa um passo significativo na redução das emissões industriais belgas.

A CCUS desempenhará um papel crucial na consecução das metas de redução de CO2 em áreas portuárias. A crescente colaboração transfronteiriça e interportuária nesse domínio é um passo positivo para elevar sua implementação a um patamar mais avançado.

Dado que a produção local de hidrogênio verde na Europa pode não ser suficiente para atender à demanda, é necessário considerar o transporte de hidrogênio a longas distâncias. As técnicas disponíveis para isso geralmente envolvem a conversão de energia eólica ou solar em transportadores de hidrogênio no porto exportador, seguido pelo transporte desses transportadores para as áreas importadoras. As cadeias de abastecimento de hidrogênio mais comuns incluem:

1. Líquido (LH2): O hidrogênio pode ser transportado na forma líquida a temperaturas extremamente baixas, mas o processo de liquefação consome considerável energia.
2. Comprimido (CH2 ou CGH2): O hidrogênio pode ser comprimido em tanques a pressões elevadas para formar o hidrogênio comprimido.
3. Amônia (NH3): A amônia verde, produzida reagindo hidrogênio verde com nitrogênio, é vista como um transportador eficiente e seguro para grandes volumes de hidrogênio. A amônia pode ser armazenada e convertida de volta em hidrogênio verde, sendo utilizada, por exemplo, no transporte marítimo ou na produção de fertilizantes.
4. Transportadores Orgânicos de Hidrogênio Líquido (LOHCs): Compostos orgânicos, como o metilciclohexano (MCH), podem absorver e liberar hidrogênio por meio de reações químicas. Esses LOHCs são transportados e, em seguida, o hidrogênio é liberado para uso direto ou conversão em eletricidade.

A eficiência energética e a sustentabilidade desses métodos variam, com a amônia sendo destacada como uma opção eficaz. O transporte de hidrogênio é crucial para atender à crescente demanda e possibilitar o desenvolvimento de uma infraestrutura global de hidrogênio.