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Início / Guia do Consumidor / As cores do hidrogênio: verde, azul e cinza – o que cada uma significa?

As cores do hidrogênio: verde, azul e cinza – o que cada uma significa?

Combutível ganhou relevância como uma alternativa de energia limpa, especialmente no contexto da transição energética
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  • Foto de Ericka Araújo Ericka Araújo
  • 22 de novembro de 2024, às 12:34
5 min 39 seg de leitura
As cores do hidrogênio: verde, azul e cinza – o que cada uma significa?
Foto: Freepik

O hidrogênio é um elemento químico altamente versátil, amplamente utilizado como combustível e matéria-prima em várias indústrias. Em condições normais, ele é encontrado na forma de um gás incolor, inodoro e altamente inflamável. 

Nos últimos anos, o hidrogênio ganhou relevância como uma alternativa de energia limpa, especialmente no contexto da transição energética para reduzir emissões de gases de efeito estufa. A produção de hidrogênio pode ser classificada por “cores”, de acordo com a fonte de energia e o método utilizado. 

Hidrogênio cinza

O hidrogênio cinza é o tipo mais comum que é tradicionalmente produzido a partir do gás natural, principalmente pelo processo de reforma a vapor do metano. 

Neste processo, o gás natural é submetido a altas temperaturas e pressão, resultando na liberação de hidrogênio e dióxido de carbono (CO₂). 

A desvantagem do hidrogênio cinza é que ele gera uma quantidade significativa de emissões de CO₂, um dos principais gases de efeito estufa. 

Como resultado, embora seja uma forma barata de produzir hidrogênio, o hidrogênio cinza é considerado menos sustentável e enfrenta críticas devido ao seu impacto ambiental.

Hidrogênio azul

O hidrogênio azul também é produzido a partir de combustíveis fósseis, como o gás natural, mas com uma diferença importante: o dióxido de carbono gerado durante o processo é capturado e armazenado por meio de tecnologias de captura e armazenamento de carbono (CCS, na sigla em inglês).

Isso evita que o CO₂ seja liberado na atmosfera, tornando o hidrogênio azul menos poluente em comparação ao cinza. 

Embora o hidrogênio azul seja considerado uma alternativa mais sustentável, ele ainda depende de combustíveis fósseis e pode ter limitações dependendo da eficiência e da escala do armazenamento de carbono.

Hidrogênio verde

O hidrogênio verde é considerado a forma mais limpa e sustentável de hidrogênio, pois é produzido por meio de eletrólise da água, um processo que utiliza eletricidade para separar as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. 

Quando a eletricidade usada provém de fontes renováveis, como energia solar, eólica ou hidrelétrica, o hidrogênio resultante é totalmente livre de emissões de carbono. 

Essa abordagem torna o hidrogênio verde uma opção ideal para combater a mudança climática e reduzir a pegada de carbono. 

No entanto, essa tecnologia ainda é cara e depende da disponibilidade de energia renovável em larga escala para se tornar economicamente viável.

Hidrogênio turquesa

O hidrogênio turquesa é uma tecnologia emergente produzida por meio da pirólise do metano, que quebra o metano em hidrogênio e carbono sólido em vez de dióxido de carbono. 

Isso significa que não há emissões diretas de CO₂, tornando o processo menos poluente. O hidrogênio turquesa é promissor, mas a tecnologia ainda está em desenvolvimento e não é amplamente comercializada.

Outras cores: amarelo, branco e rosa

O hidrogênio amarelo é produzido a partir de eletrólise, mas utiliza eletricidade de fontes diversas, como energia nuclear. O hidrogênio branco refere-se ao hidrogênio que ocorre naturalmente em depósitos subterrâneos, embora seja raro e difícil de explorar. 

Já o hidrogênio rosa é produzido por eletrólise com eletricidade de usinas nucleares, que também não gera emissões diretas de carbono.

Em resumo, as “cores” do hidrogênio refletem as diferentes tecnologias e fontes de energia usadas em sua produção. O hidrogênio verde é o mais promissor para um futuro sustentável, mas o hidrogênio cinza, azul e outras variações ainda desempenham papéis importantes na transição energética global. 

À medida que as tecnologias evoluem e os custos diminuem, o hidrogênio pode se tornar uma peça-chave na matriz energética mundial, promovendo uma economia mais limpa e menos dependente de combustíveis fósseis.

A produção de hidrogênio verde é possível graças a um processo chamado eletrólise, que separa a água (H₂O) em hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂) utilizando eletricidade. 

Esse processo é central para o desenvolvimento de uma economia de hidrogênio sustentável e de baixo carbono, pois não libera emissões poluentes quando a eletricidade usada é de origem renovável.

Como funciona a eletrólise da água?

Na eletrólise, utiliza-se um dispositivo conhecido como célula eletrolítica, que consiste em dois eletrodos (cátodo e ânodo) imersos em água ou em uma solução aquosa condutora, o eletrólito. 

Quando a eletricidade passa pelos eletrodos, ela provoca uma reação química que divide as moléculas de água.

O processo ocorre em etapas:

  1. Aplicação de corrente elétrica: Uma fonte de energia elétrica é conectada aos eletrodos, criando uma diferença de potencial. O cátodo é o eletrodo negativo, e o ânodo, o positivo.
  2. Separação dos íons: Quando a corrente passa pela água, ela divide as moléculas de água em íons de hidrogênio (H⁺) e hidróxido (OH⁻).
  3. Reações nos eletrodos:
    • No cátodo, ocorre uma reação de redução: os íons H⁺ recebem elétrons, formando gás hidrogênio (H₂);
    • No ânodo, ocorre uma reação de oxidação: os íons OH⁻ perdem elétrons, liberando gás oxigênio (O₂) e formando água. 
  1. Produção de Gases: O gás hidrogênio se forma e é liberado no cátodo, enquanto o gás oxigênio é liberado no ânodo. Esse hidrogênio pode ser capturado e armazenado para uso como combustível ou em processos industriais.

Importância e desafios da eletrólise

A eletrólise é uma tecnologia promissora para a produção de hidrogênio verde, pois, quando a eletricidade é de origem renovável, o processo é inteiramente livre de carbono. 

No entanto, o processo é intensivo em energia, o que eleva seus custos e exige inovações para aumentar a eficiência e viabilidade econômica. 

À medida que os custos das fontes renováveis caem e a tecnologia de eletrólise avança, o hidrogênio verde se torna uma alternativa cada vez mais viável para descarbonizar setores como transporte pesado, indústrias químicas e geração de energia.

Assim, a eletrólise se configura como uma peça-chave para o futuro do hidrogênio e da transição energética global. 

A produção de hidrogênio verde pode ajudar a armazenar a energia excedente de fontes renováveis, promovendo uma integração maior dessas fontes e contribuindo para uma matriz energética mais sustentável e resiliente.

hidrogênio verde
Foto de Ericka Araújo
Ericka Araújo
Líder de Comunicação do Canal Solar. Host do Papo Solar. Desde 2020, acompanha o mercado de energias renováveis. Possui experiência em produção de podcast, programas de entrevistas e elaboração de matérias jornalísticas. Em 2019, recebeu o Prêmio Jornalista Tropical 2019 pela SBMT e o Prêmio FEAC de Jornalismo.
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