O hidrogênio verde impulsionado pela energia eólica offshore?

Os parques eólicos offshore são alvo de muitos projetos experimentais que visam explorar seu potencial de geração de eletricidade com hidrogênio. Trata-se de um novo mercado liderado pelos países da Europa do Norte.

Há muitos projetos de hidrogênio verde offshore na calha, especialmente na Europa, onde 300 TWh de hidrogênio poderiam ser produzidos até 2050 a partir da eletricidade gerada pelos parques eólicos offshore no Mar do Norte, segundo o estudo “Specification of a European Offshore Hydrogen Backbone” publicado pela DNV, uma empresa de serviços de gerenciamento de qualidade e riscos. Isso abrangeria uma proporção significativa da produção de hidrogênio na Europa.

Em 2023, a capacidade instalada de energia eólica offshore na Europa era de 34 GW, incluindo 1,5 GW na França, e 75 GW em todo o mundo, com uma previsão de 234 GW instalados em 2030 e 300 GW em 2050, segundo a Global Wind Energy Council, a associação que representa o setor de energia eólica global.

Como explicar a multiplicação de projetos associando o hidrogênio à energia eólica offshore? “É que alguns países, como a Dinamarca, produzirão um excedente de eletricidade renovável, enquanto outros, como o Reino Unido, terão cada vez mais recursos disponíveis para fins de engenharia à medida que seus campos de petróleo e gás se tornarem menos ativos”, explica Arnaud Lemant, gerente de negócios na Actemium Oil & Gas & Renewables.

“O principal incentivo desses projetos é poder produzir e consumir eletricidade gerada na região com hidrogênio, em condições econômicas favoráveis quando comparadas com as importações de fora da Europa”, acrescenta o especialista.

No entanto, vários problemas técnicos ainda precisam ser superados. Por exemplo, as tecnologias de eletrólise mais difundidas (Anion Exchange Membrane – AEM) para a produção de hidrogênio requerem água muito pura e, portanto, não são compatíveis com a água do mar. Além disso, como o armazenamento de hidrogênio já é muito caro, armazená-lo no fundo do mar poderia gerar custos adicionais.

Projetos experimentais

Os vários projetos atualmente em desenvolvimento têm justamente como objetivo experimentar as melhores soluções, tendo em conta as restrições específicas do offshore. Um desses projetos, o Deep Purple™, é um consórcio de projeto-piloto vocacionado para conceber, construir e testar um piloto físico e terrestre na sede norueguesa da TechnipFMC em Kongsberg, no sul da Noruega.

“Os projetos atuais fazem uso extensivo de protótipos. Por serem ainda experimentais, é interessante participar.”

O projeto consiste em usar a energia eólica offshore excedente para produzir hidrogênio, com a particularidade de enviar o hidrogênio para o fundo do mar para armazenamento sob pressão. Durante os períodos em que a energia eólica não consegue atender à demanda, as células de combustível reconverterão o hidrogênio armazenado em eletricidade, que será fornecida ao consumidor pelo mesmo cabo. Esse sistema foi projetado para fornecer uma fonte de alimentação estável fora da rede, como em instalações offshore e ilhas remotas.

No projeto Deep Purple, a Actemium Sarpsborg é responsável por toda a parte elétrica, de instrumentação e de cabeamento do piloto que está sendo desenvolvido em terra na sede da TechnipFMC.

Outro projeto está sendo coordenado pela produtora e fornecedora francesa de hidrogênio verde Lhyfe: o HOPE (Hydrogen Offshore Production for Europe) visa desenvolver, construir e operar até 2026 a primeira unidade de produção de 10 MW no Mar do Norte, a 1 km do porto de Ostende, na Bélgica. O objetivo é demonstrar a viabilidade técnica e financeira desse projeto offshore e do transporte do hidrogênio produzido por meio de um curto duto para atender aos clientes em terra nos setores industrial e de transportes. As principais inovações desse demonstrador são o primeiro eletrolisador PEM (Proton Exchange Membrane) de 10 MW a ser instalado em alto-mar com um sistema de tratamento de água do mar e um duto submarino composto de termoplástico flexível.

Outros projetos emblemáticos incluem o AquaDuctus no Mar do Norte, ao largo da Alemanha. Esse duto de hidrogênio offshore, com mais de 400 km de extensão, pode ajudar a tornar realidade a futura “espinha dorsal de hidrogênio” da Europa. A partir de 2030, o AquaDuctus se conectará ao parque eólico de hidrogênio SEN-1, antes de se conectar a outros parques eólicos mais distantes para transportar até 1 milhão de toneladas de hidrogênio por ano.

Custos decrescentes

“Embora a produção de hidrogênio em terra continue sendo a solução mais simples até o momento, a produção no nível das próprias turbinas eólicas para o reabastecimento no local de navios movidos a hidrogênio, por exemplo, ou em estações offshore mais próximas da terra para produzir grandes volumes a um custo menor em termos de transporte, ainda depende de uma série de fatores desconhecidos”, ressalta Arnaud Lemant.

Somente na parte elétrica, área de especialização da Actemium, “os componentes ligados à química (pureza da água, etc.) e aos processos (equipamentos para condições salinas, pequenos compressores, etc.) ainda não foram muito testados no mar. Muitos são protótipos. Por isso, é interessante participar desses projetos, mesmo que ainda sejam experimentais.”

Além disso, há a questão do custo. Um artigo de pesquisa recente, “Techno-economic assessment of offshore wind-to-hydrogen scenarios: A UK case study”, mostra que, até 2030, o preço do hidrogênio verde offshore poderá ser economicamente atraente.

“A parte mais cara da produção de hidrogênio é a eletricidade, que responde por cerca de um terço do custo total, explica Arnaud Lemant. Mas quando a oferta de eletricidade gerada a partir de fontes renováveis é superior à demanda, o preço dessa eletricidade cai, fazendo com que valha a pena usá-la para produzir hidrogênio. Nesse cenário, o estudo estima que, em 2025, o preço de um quilo de hidrogênio verde seria de € 5, em comparação com os € 10 atuais, e de apenas € 2 para o hidrogênio produzido a partir de combustíveis fósseis. Em 2030, o preço estaria entre € 3 e € 4.”

Portanto, as perspectivas são bastante animadoras. Parece claro que a Europa do Norte decidiu começar a se organizar hoje para produzir hidrogênio amanhã, especialmente para uso industrial.

15/07/2025