Energia elétrica renovável em diferentes aplicações energéticas

Oportunidades de Power to X no Brasil: energia elétrica renovável em diferentes aplicações energéticas.

A energia elétrica renovável pode ser aplicada em diversas situações, como:

Geração de eletricidade: Painéis solares em telhados podem gerar eletricidade.

Abastecimento de comunidades: Turbinas eólicas podem gerar eletricidade para abastecer comunidades.

Alimentação de veículos elétricos: Veículos elétricos podem ser alimentados com eletricidade de fontes renováveis.

Aquecimento de água: A energia solar térmica pode ser utilizada para aquecer água e outros líquidos.

A energia renovável é proveniente de fontes que se regeneram naturalmente, como o sol, o vento, a chuva, as marés e a energia geotérmica. São consideradas uma alternativa ao modelo energético mundial, que se baseia no uso de combustíveis fósseis.

No Brasil, a maior parte da energia renovável é produzida em usinas hidrelétricas, mas a geração de energia eólica e solar também tem ganhado destaque.

O diretor do “International PtX Hub” da agência de cooperação técnica alemã GIZ, Torsten Schwab, conversou com a pv magazine sobre o conceito e as oportunidades que ele abre para o Brasil. “Os combustíveis de aviação e marítimos, bem como a produção de ferro ou aço verde oferecem uma oportunidade imediata”, disse o especialista. A substituição de combustíveis fósseis na indústria cria um novo mercado para a geração renovável no país.

Alternativas às fontes fósseis de energia usadas em diferentes aplicações industriais, como o hidrogênio, a amônia e combustíveis sintéticos, criarão um novo mercado de venda para a geração elétrica renovável. A pv magazine conversou sobre o conceito Power-to-X e as oportunidades que essas aplicações criam para o Brasil com o diretor do International PtX Hub, da agência de cooperação técnica alemã GIZ, Torsten Schwab.

“Combustíveis de aviação e marítimos, bem como a produção de ferro ou aço verde oferecem uma oportunidade imediata. Esses são produtos de alto valor que são facilmente comercializáveis em todo o mundo”, diz o especialista.

Torsten Schwab, diretor do International PtX Hub.

Como o conceito de Power-to-X pode ser aplicado ao contexto brasileiro?

O país oferece abundância em todas as matérias-primas para PtX renovável, ou seja, eletricidade, água e carbono. Além disso, sua indústria diversificada, experiente na produção lucrativa de combustíveis renováveis em tamanhos adequados de planta, coloca o Brasil em uma posição promissora para liderar o assunto globalmente. A questão é se há participantes corajosos para dar os passos necessários.

O PtX cria um novo mercado de compra de eletricidade renovável. Talvez, no futuro, essa eletricidade seja otimizada para operar eletrolisadores em vez de para a rede elétrica.

Quais são os desafios técnicos e econômicos para implementar o Power-to-X?

Tecnicamente, as peças únicas dos processos existem, frequentemente usadas em processos fósseis. Mas a integração é necessária e isso para a configuração renovável. Enquanto para instalações fósseis o paradigma é “quanto maior, melhor”, com PtX renovável há uma restrição de tamanho dada pela eletricidade renovável disponível e carbono renovável necessário para os processos. Especialmente este último não é economicamente válido para transporte em longas distâncias. Portanto, o tamanho da instalação PtX é dado em função da disponibilidade local de carbono, o que significa unidades muito menores do que com equivalentes fósseis.

Economicamente, a curva de aprendizado precisa avançar. As primeiras plantas precisam ser construídas, mesmo que ainda não sejam lucrativas. Mas se não começarmos, isso nunca acontecerá. Portanto, precisamos encontrar os nichos que prometem lucratividade hoje e aproveitar qualquer tipo de subsídio ou outro meio de financiamento de risco para ganhar experiência e reduzir custos.

Como as tendências globais em descarbonização e Power-to-X podem impactar o mercado brasileiro?

O truque é que o mundo não vai descarbonizar, mas sim “desfossilizar”. O carbono ainda será necessário para alguns tipos de combustível e também para a indústria química, incluindo farmacêutica e cosmética, bem como alguns produtos agrícolas. É aqui que está a grande oportunidade do Brasil: carbono renovável como matéria-prima para a PtX para fornecer qualquer coisa que hoje seja derivada de petróleo bruto fóssil ou gás natural. O Brasil pode ou não surfar na onda do esforço global de desfossilização. Pessoalmente, acho que seria uma oportunidade perdida se não o fizesse.

Quais são as oportunidades de colaboração internacional para o Brasil em projetos de descarbonização e Power-to-X?

Para começar, eu diria que os combustíveis de aviação e marítimos, bem como a produção de ferro ou aço verde oferecem uma oportunidade imediata. Esses são produtos de alto valor que são facilmente comercializáveis em todo o mundo.

O que é Power-to-X?

O conceito de Power-to-X descreve o uso de eletricidade renovável, de usinas eólicas, solares, hidrelétricas e geotérmicas, para gerar uma ampla variedade de produtos finais (X) para descarbonizar diferentes etapas de consumo de energia. Isto é, substituir combustíveis fósseis usado para aquecimento, resfriamento e abastecimento de trens e carros, retirando o elemento carbono do processo. A eletricidade renovável pode aquecer e resfriar diretamente edifícios, trens e carros elétricos (eletrificação direta).

Já o hidrogênio — produzido a partir da eletrólise da água abastecida por eletricidade renovável — pode servir como combustível para processo de altas temperaturas, por exemplo, na indústria de vidro ou cimento, ou como agente de redução na indústria siderúrgica, além de armazenamento de energia para compensar a intermitência de energias renováveis no sistema elétrico (energia de reserva). O hidrogênio renovável também pode ser combinado com nitrogênio para produzir amônia, descarbonizando um insumo essencial para a indústria de fertilizantes, para explosivos na mineração, a indústria química para cosméticos e produtos farmacêuticos, que também pode ser combustível no transporte marítimo.

Para avançar ainda mais na desfossilização da indústria, é possível produzir hidrocarbonetos sintéticos sustentáveis (CxHy), a partir do carbono renovável, de fontes renováveis não fósseis, como captura direta de ar (DAC) e resíduos biogênicos, ou reciclado de fontes industriais inevitáveis a partir da captura e uso de carbono da indústria (CCU). O carbono renovável é transformado em um tipo de petróleo bruto sintético, muitas vezes chamado de syn-crude, que pode ser transformado em produtos específicos, como combustível de jato para aeronaves. (pv-magazine-brasil)