Hidrogênio no setor sucroenergético: produção será mapeada por RCGI

Um novo projeto do Centro de Pesquisa e Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) e do Grupo de Pesquisa em Bioenergia (GBio), do Instituto de Energia e Ambiente (IEE) da Universidade de São Paulo (USP), vai estimar o potencial que o setor sucroenergético apresenta para a produção de hidrogênio no país.

Os pesquisadores vão analisar os dados de todas as usinas de etanol no Brasil – há 358 de cana-de-açúcar e 21 de milho, segundo números atualizados em dezembro de 2022 – para calcular a quantidade de H2 que poderiam produzir com vistas a um futuro combustível sustentável para a aviação.

“O hidrogênio tem aparecido cada vez mais como vetor energético importante para a descarbonização de diferentes setores, incluindo o da aviação. O mais divulgado é o hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água usando-se energia solar ou eólica, mas há também as rotas desenvolvidas a partir da biomassa, que são bastante competitivas”, afirma a engenharia química Suani Teixeira Coelho, professora do programa de pós-graduação em energia da USP e coordenadora do projeto, ao lado do botânico Marcos Buckeridge, professor do Instituto de Biociências da USP.

Entre os vários possíveis usos do hidrogênio estão a produção de fertilizantes, de combustível para ônibus e automóveis e Combustível Sustentável de Aviação (SAF, na sigla em inglês), explica a professora.

Um estudo liderado pela organização não governamental Roundtable on Sustainable Biomaterials (RSB), com sede na Suíça, em colaboração com a ONG brasileira Agroicone, informa que, da produção global de 390 bilhões de litros de querosene para aviação, apenas 14 milhões de litros são SAF. Além disso, a substituição dos combustíveis fósseis por SAF de baixo carbono seria a forma mais eficiente para atingir o objetivo da indústria de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 50% até 2050.

“Vamos analisar as usinas que temos no Brasil, o quanto produzem de cana-de-açúcar, de etanol e o potencial que pode ser produzido de biogás a partir dos subprodutos do processo. A partir destes dados, vamos estimar a quantidade de hidrogênio que poderíamos produzir a partir de diferentes rotas: fazendo a reforma do etanol e do biogás, além da eletrólise da água utilizando a eletricidade excedente local”, afirma a professora.

Ela complementa: “Estamos começando agora e essa primeira etapa deve durar aproximadamente um ano. Se conseguirmos financiamento adicional, mapearemos outras fontes de biomassa também”.

O estudo tem apoio do programa USPSusten e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) do Bioetanol, que têm suas pesquisas financiadas prioritariamente pelas agências de fomento Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Dois alunos de pós-doutorado participarão do projeto, além dos coordenadores.

Segundo a professora, o estudo trabalhará com diferentes cenários, abrangendo a demanda por etanol pelo transporte rodoviário e incluindo na análise o etanol de segunda geração, considerado ainda mais sustentável que o de primeira geração por ser produzido a partir do bagaço de cana.

“Sempre que se usa um resíduo de biomassa, como o bagaço da cana, para gerar energia, se tem um sistema mais sustentável”, salienta Suani Coelho. “Primeiro, porque se dá um destino adequado a esse resíduo. E, segundo, porque não há necessidade de expansão de área. É um conceito que se enquadra no que chamamos de bioeconomia circular”.

Ela exemplifica com o caso de duas usinas em São Paulo que produzem biogás a partir de vinhaça e torta de filtro, resíduos da operação agroindustrial da cana-de-açúcar. “Hoje esses dois projetos usam biogás para produzir energia elétrica no motor elétrico ou para transformá-lo em biometano e usá-lo como combustível de automóveis e ônibus. Mas também podemos fazer a reforma do biogás para produzir hidrogênio”, diz a coordenadora do projeto. “Então vamos fazer cenários. Vamos supor, por exemplo, que todas as usinas estejam interessadas em produzir biogás e depois que façam a conversão dele para hidrogênio”.

Para o estudo, os pesquisadores usarão um banco de dados montado durante outro projeto do RCGI, que analisou o potencial de captura de carbono nas usinas, e informações disponíveis no portal NovaCana. A tecnologia de transformar hidrogênio em combustível de aviação existe por enquanto apenas em nível de laboratório e os pesquisadores acompanham de perto os avanços, por considerar significativa a perspectiva do uso de hidrogênio direto ou como precursor de combustíveis sustentáveis de aviação.

“É importante ressaltar que este é o primeiro projeto desse tipo que se tem notícia. Já fizemos outros mapeamentos, de potencial de biogás, de biometano, de eletricidade, mas esse de produção de hidrogênio, de forma ampla e para todas as usinas do país, é o primeiro”, afirma Suani Coelho.