Oportunidades de Desenvolvimento e Análise de Regiões Estratégicas para Armazenamento Subterrâneo de Hidrogênio no Brasil

Um estudo publicado por pesquisadores brasileiros no Journal of Energy Storage aponta que o armazenamento subterrâneo de hidrogênio em estruturas geológicas como cavernas de sal, aquíferos e campos de petróleo e gás esgotados é um caminho estratégico importante para o Brasil construir um sistema energético sustentável de baixo carbono. Campos de petróleo e gás esgotados, por possuírem infraestrutura bem estabelecida, são particularmente adequados para o armazenamento em larga escala de hidrogênio verde e para a integração de excedentes de energia renovável.

A equipe de pesquisa, proveniente da Universidade Federal Fluminense, da Universidade Federal do Vale do Jequitinhonha e Mucuri e da Universidade Federal do Paraná, avaliou que o potencial técnico para armazenamento de hidrogênio offshore no Brasil é de aproximadamente 5,48 PWh, com mais de 6.000 poços de petróleo e gás inativos existentes, sendo as condições para desenvolvimento de cavernas de sal na região Nordeste especialmente favoráveis.

Em relação aos custos de produção de hidrogênio, a reforma a vapor do metano é a mais econômica, com custos entre US$ 0,9 e US$ 3,2 por quilograma. O hidrogênio produzido por eletrólise custa entre US$ 3 e US$ 23,27 por kg, influenciado principalmente pelo preço da eletricidade, tornando crucial o desenvolvimento de energia renovável de baixo custo para aplicações em larga escala. O estudo também destaca que, em períodos de demanda de eletricidade inferior à geração, o excedente de energia renovável pode ser usado para produzir hidrogênio. A reforma a vapor do etanol é competitiva em regiões ricas em bioetanol, como o Sudeste do Brasil, sendo adequada para sistemas descentralizados de fornecimento de combustível de hidrogênio.

Os custos de armazenamento subterrâneo de hidrogênio variam conforme a tecnologia. O armazenamento em aquíferos requer cerca de 80% de gás de colchão, campos esgotados precisam de aproximadamente 50%, enquanto cavernas de sal necessitam de apenas cerca de 25% e apresentam maior taxa de recuperação. O processo de armazenamento envolve injeção, confinamento e extração, com o hidrogênio sendo confinado em rochas porosas por camadas impermeáveis para evitar vazamentos.

A pesquisa identificou três clusters prioritários para o desenvolvimento do armazenamento subterrâneo de hidrogênio. O corredor terrestre de cavernas de sal Ceará-Rio Grande do Norte possui as melhores condições, com ricos depósitos evaporíticos, alto fator de capacidade eólica, proximidade a portos industriais e alinhamento com regiões-chave para captura e armazenamento de carbono. Os campos esgotados da Bacia do Recôncavo possuem campos terrestres maduros e sistemas de coleta, próximos a instalações de etanol, facilitando a integração com a produção de hidrogênio a partir do bioetanol. O hub offshore da Bacia de Santos combina campos esgotados em águas profundas, aquíferos e áreas portuárias industriais, favorecendo a integração da energia eólica offshore com a produção e fornecimento de hidrogênio.

Além disso, a Bacia de Pelotas, o norte da Bahia e Minas Gerais, entre outras áreas, também possuem potencial de desenvolvimento, mas requerem avanços em investimentos e licenciamentos. A seleção dessas regiões é baseada em uma avaliação integrada de condições geológicas, proximidade a fontes renováveis, infraestrutura e fatores ambientais.

Os pesquisadores também observam que atualmente há uma escassez de dados sobre características geológicas específicas para o confinamento de hidrogênio, e que os modelos existentes de avaliação de armazenamento de CO2 não são suficientes para quantificar com precisão o comportamento de migração e confinamento do hidrogênio. No futuro, será necessário aproveitar a experiência global de projetos de armazenamento de gás natural e captura de carbono para resolver desafios técnicos e estabelecer um quadro regulatório robusto. A reutilização de instalações existentes, juntamente com as vantagens da proximidade com recursos renováveis e hubs industriais, aumentará a viabilidade econômica do armazenamento subterrâneo de hidrogênio e fortalecerá a competitividade do Brasil no setor de hidrogênio.