Em toda estrutura metálica presente nas cidades modernas, existe um histórico de emissão de gases poluentes que marcaram décadas de produção industrial. Pontes, edifícios, carros, navios e até eletrodomésticos têm em comum o uso do aço, material essencial, mas cuja produção libera grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂), um dos principais gases de efeito estufa. Esse cenário coloca a indústria siderúrgica como uma das vilãs no combate às mudanças climáticas.
Com o objetivo de mudar essa realidade, a engenheira química Patrícia Metolina desenvolveu uma pesquisa inovadora que propõe o uso do hidrogênio verde no processo de transformação do minério de ferro em aço. Seu trabalho, que recebeu o prêmio de teses da Universidade de São Paulo (USP), mostra como essa alternativa pode revolucionar a indústria e reduzir drasticamente as emissões de CO₂.
“No Brasil, ainda não temos essa tecnologia sendo aplicada em nossas siderúrgicas. Mas nossas pesquisas mostram que ela tem grande potencial. Na Suécia, por exemplo, já existe um projeto piloto que conseguiu validar o processo em escala industrial, e ele está pronto para ser comercializado. Grandes siderúrgicas estão investindo muito nessa tecnologia para produzir o chamado aço verde e reduzir as emissões de CO₂”, explica Patrícia.
Visando estimular o setor, o Ministério de Minas e Energia (MME) e a Empresa de Pesquisa Energética (EPE) lançaram recentemente o Portal Brasileiro de Hidrogênio, uma plataforma pública online que reúne informações estratégicas sobre o tema e busca atrair novos investidores para o país.
O hidrogênio verde é produzido a partir de energias renováveis, como as de matriz solar, eólica e hidrelétrica. O processo envolve a eletrólise da água (H₂O), separando as moléculas de hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). O resultado é um combustível limpo que pode ser usado em aviões, caminhões e navios, na produção de amônia (NH3) — principal insumo dos fertilizantes agrícolas — e na fabricação de aço, como propõe a pesquisa de Patrícia.
Na produção tradicional de aço, o minério de ferro, encontrado na forma de hematita (Fe2O3) ou magnetita (Fe3O4), passa por fornos de alta temperatura que utilizam coque de carvão, liberando grande quantidade de CO₂. Segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), a siderurgia é responsável por cerca de um terço das emissões industriais de CO₂ e por aproximadamente 7% das emissões globais, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA).
O método pesquisado por Patrícia substitui o coque de carvão por hidrogênio verde, resultando em uma reação química cujo subproduto não é o poluente CO₂, mas apenas vapor d’água. “O Brasil tem vantagens naturais importantes para se destacar nesse setor, como a grande oferta de energia solar e eólica, especialmente no Nordeste. Enquanto na Europa o custo ainda é muito alto, aqui podemos produzir hidrogênio verde mais barato e próximo de siderúrgicas, fabricando um aço sustentável”, destaca a pesquisadora.
De acordo com estimativas do consórcio internacional Hydrogen Council, a demanda global por hidrogênio deve crescer cinco vezes até 2050. Atualmente, existem mais de mil e quinhentas iniciativas relacionadas ao hidrogênio limpo em andamento no mundo, o que representa um crescimento de sete vezes em apenas três anos.
A América Latina concentra o segundo maior volume de investimentos anunciados, totalizando cento e sete bilhões de dólares. O Brasil, por ter uma matriz energética predominantemente renovável, desperta grande interesse dos investidores para liderar a produção de hidrogênio verde na região.
Os países que mais se destacam nesse mercado atualmente são Alemanha, Arábia Saudita, Austrália, China, Chile, Espanha e Holanda. No Brasil, a Associação Brasileira da Indústria do Hidrogênio Verde (ABIHV) aponta cinco grandes projetos com potencial econômico significativo, liderados por empresas como Fortescue, Casa dos Ventos, Atlas Agro, Voltalia e European Energy. Esses projetos envolvem a produção de amônia, metanol e fertilizantes nitrogenados.
A expectativa é que, até 2026, sejam aplicados sessenta e três bilhões de reais no início dessas iniciativas. A maior parte delas está concentrada no Complexo de Pecém, no Ceará, mas há também investimentos em Uberaba, Minas Gerais, e no Porto de Suape, em Pernambuco.
“O que podemos dizer é que o momento inicial de entusiasmo exagerado com o hidrogênio verde, a amônia e o metanol passaram. Agora temos projetos sólidos, com planejamento financeiro estruturado, prontos para sair do papel. Estamos separando os projetos fictícios dos projetos reais”, afirma Fernanda Delgado, diretora da ABIHV.
Segundo ela, a produção em escala deve começar entre 2029 e 2030. “Estamos montando todo esse ecossistema e, à medida que as empresas tomam suas decisões finais de investimento, o Brasil deve iniciar a produção significativa de amônia e metanol”, acrescenta Fernanda.
Apesar do otimismo, o setor ainda enfrenta desafios importantes. Especialistas apontam como principais obstáculos o alto custo de produção, devido a equipamentos caros como os eletrolisadores; a falta de infraestrutura logística para transporte e armazenamento; a ausência de um marco regulatório e tributário claro que incentive os investimentos; e a necessidade de grande volume de água para a eletrólise, essencial no processo de produção.
Um exemplo das dificuldades enfrentadas é o projeto da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), desenvolvido pela Coordenação dos Programas de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe/UFRJ). Em agosto de 2023, foi inaugurada no campus uma planta de produção de hidrogênio verde, utilizando energia fotovoltaica para eletrólise da água. A proposta incluía o uso do hidrogênio em processos industriais, bicicletas movidas a H₂ e pilhas a combustível de óxido sólido.
O projeto contou com recursos da Cooperação Brasil-Alemanha para o Desenvolvimento Sustentável e envolveu quatro laboratórios da Coppe: o Laboratório de Transporte Sustentável (LabTS), o Laboratório de Eletrônica de Potência e Média Tensão (LEMT), o Núcleo de Catálise (Nucat) e o Laboratório de Hidrogênio (LabH2).
No entanto, dois anos após o início das operações, os pesquisadores enfrentam problemas para dar continuidade ao projeto. A professora Andrea Santos, coordenadora do LabTS, explica que as dificuldades começam na própria matéria-prima. “Nossa primeira produção de hidrogênio não teve a qualidade adequada. Havia cerca de 3% de oxigênio misturado ao hidrogênio, o que inviabiliza sua aplicação, principalmente na área de mobilidade. Eu preciso coletar água desmineralizada em um laboratório para abastecer os eletrolisadores, porque a água fornecida pela Cedae não atende aos padrões necessários”, relata Andrea.
Além disso, há problemas com a manutenção dos equipamentos. Dos nove eletrolisadores importados da Alemanha, dois estão com defeito e precisam ser enviados de volta ao país europeu. Entretanto, a empresa fabricante não quer custear o transporte, e como não existe uma indústria nacional que produza esse tipo de equipamento, os custos para a pesquisa acabam sendo ainda mais altos.
Diante desse cenário, Andrea ressalta a necessidade de mais investimentos públicos e privados para que o Brasil avance na transição energética, especialmente no ano da COP30, quando o tema ganha destaque no debate internacional. “Precisamos de recursos para manutenção, publicação de artigos, contratação de equipe e operação da planta cinco dias por semana. Faltam investimentos para pesquisa, desenvolvimento, criação de normas técnicas, certificação e infraestrutura adequada”, destaca.
A professora também critica a resistência em investir na nova tecnologia. “Existe a percepção de que o hidrogênio verde ainda é caro, e por isso é mais confortável continuar utilizando tecnologias poluentes já estabelecidas. Toda tecnologia no início tem um custo mais alto, mas não podemos mais usar essa desculpa diante da urgência em avançar na transição energética. Com investimentos, a tendência é que o preço do hidrogênio caia, tornando-o mais competitivo. No caso do Brasil, temos condições naturais que nos permitem produzir hidrogênio a custos mais baixos do que em outras regiões do mundo”, conclui Andrea.
Assim, o hidrogênio verde se apresenta como uma alternativa estratégica para reduzir as emissões e impulsionar a economia sustentável. Contudo, para que o Brasil alcance protagonismo nesse setor, será necessário superar desafios tecnológicos, logísticos e regulatórios, além de garantir investimentos contínuos em pesquisa e inovação.
Foto: Miguel Ângelo/CNI
