Projeto de produção de hidrogênio renovável será financiado pela Copel

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Um projeto de produção de hidrogênio renovável a partir de biogás, feito pelo Laboratório de Materiais e Energias Renováveis (Labmater) da Universidade Federal do Paraná (UFPR), foi selecionado em primeiro lugar pela Copel, que irá financiar a proposta durante 24 meses. A chamada pública de projetos de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) teve 71 projetos inscritos de várias instituições do país. Apenas três foram selecionadas para um investimento de R$ 7,6 milhões da Copel.  

O 2° lugar ficou com uma proposta do Senai de Pernambuco e a 3ª colocação com a Associação dos Pesquisadores da Região Norte (Apreno).  No momento, os projetos estão em fase de contratação.

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O coordenador do Labmater e professor do curso de engenharia de energia da UFPR, Helton José Alves, afirmou que o edital da Copel trouxe uma oportunidade de avançar o nível de maturidade da tecnologia de hidrogênio renovável. “A proposta do projeto vai envolver alunos de pós-graduação e pesquisadores do campus de Palotina e Curitiba. Somos uma equipe de 12 pesquisadores”, informou.

Para Leandro Foltran, gerente da Divisão de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação da Copel, o projeto da UFPR foi escolhido por conta da experiência dos pesquisadores e a objetividade da pesquisa.

“(Estamos) apostando que esse seria o melhor modelo para suprir o hidrogênio que já é utilizado pelas indústrias, propondo ao invés de criar uma grande unidade, criar pequenas que possam ser espalhadas pelo Brasil”, afirmou.

Como funciona a produção de hidrogênio renovável

O hidrogênio é uma alternativa para redução de emissões de dióxido de carbono (CO2). A geração de hidrogênio está baseada na separação do oxigênio que existe na água, por meio de um processo químico. Nesse sentido, se essa eletricidade for alcançada de fontes renováveis, pode ser produzido energia sem emissão de CO2. Porém, quando se fala nessa produção, leva-se em consideração o alto custo. Mas a pesquisa da UFPR busca facilitar e viabilizar a produção de hidrogênio.  

“Pegamos a molécula de água e usamos a energia elétrica para quebrar a ligação do hidrogênio e oxigênio da água e extrair o hidrogênio. Se essa energia elétrica for renovável, temos um hidrogênio renovável”, explicou o professor Alves.

“Há mais de 10 anos, olhamos para biomassa, em especial, o biogás. Quando falamos de dejetos de animais, aterros sanitários e resíduos biológicos, tudo isso pode virar biogás, muito parecido com metano do gás natural. Quase 50% do hidrogênio vem do gás natural. Por isso, pensamos na produção a partir do biogás”, acrescentou.

Dessa forma, o docente e alunos de pós-graduação começaram a desenvolver catalisadores para extrair o hidrogênio do biogás, projetos pequenos no laboratório de Palotina. “Nesse momento, o que pudemos fazer dentro do laboratório já fizemos. Mas com o investimento da Copel, vamos poder aumentar a escala de produção”, destacou.

O professor de engenharia explicou que os pesquisadores poderão desenvolver um container que irá concentrar a tecnologia, desde o biogás até a energia elétrica gerada pelo hidrogênio. O uso desse hidrogênio pode ser empregado de diversas formas, como energia elétrica, combustível e produção de produtos químicos, a exemplo de bioquerosene, metanol e amônia.

Outra maneira de uso do hidrogênio é para produção de fertilizantes. “Seria uma forma do próprio meio rural produzir um hidrogênio renovável que vai ser utilizado para fazer fertilizante, que fica no próprio meio rural. Não precisa importar mais fertilizante se conseguimos fazer esse ciclo”, apontou.

Além do agronegócio, essa tecnologia pode ajudar a diminuir a importação de metanol. Segundo o professor, atualmente, Paraná e São Paulo consomem em torno de 75% de metanol importado. “Se por meio do hidrogênio renovável, chegamos ao metanol renovável, a produção pode ficar aqui no Paraná. Com isso, acabamos deixando esse produto mais competitivo, pois vamos evitar o transporte, o custo de importação e contribuir com o desenvolvimento de toda a cadeia produtiva no Estado”, ressaltou.

Inteligência artificial também será usada na produção 

A pesquisa também tem o objetivo é automatizar e utilizar a inteligência artificial para a produção mais otimizada e com menor consumo de energia. "Estamos com uma expectativa de ter uma solução única em um único equipamento e que pode ser transportado facilmente”, disse o professor da UFPR.

O uso dessa tecnologia também chamou a atenção da Copel que enxergou potencial no projeto. “Utilização de inteligência artificial pode aumentar a eficiência do projeto. A biomassa não é sempre igual, dependendo do insumo pode mudar a composição. Precisa de um sistema inteligente para se autorregular e o projeto traz isso”, afirmou o gerente da Copel, Leandro Foltran.

Projeto pode ser aplicado em todo o país 

A ideia da pesquisa é que, a partir da evolução do projeto, a produção possa ser aplicada em todo o país. Como está na fase de desenvolvimento, ainda é difícil pensar em uma viabilidade econômica.

“É muito competitivo e temos um baixo custo. A parte mais cara é o transporte e armazenamento. Se conseguimos descentralizar isso, não precisa trazer o hidrogênio dos grandes centros, pois é um gás de difícil compressão”, comentou.

O projeto visa também auxiliar nesse período de transição energética, em que combustíveis renováveis vão ocupar os fósseis. Esse é um objetivo global para diminuir a emissão de CO2. O uso de hidrogênio renovável tem um nível muito baixo ou quase zero de emissão.

Nesse sentido, existe a tendência do projeto ser replicado em todo o país, contribuindo para diminuição de importação de alguns produtos e de emissão de CO2.

De acordo com o Foltran, o intuito é que esse projeto possa ser usado pela Copel e sirva como base para utilização do resultado no portfólio da Companhia.