Entendendo e mitigando os riscos da economia do hidrogênio

Elegemos os destaques da publicação 'Eliminando o risco para a economia do hidrogênio' e os apresentamos em gráficos, que abordam desde sua crescente demanda para a transição energética, seus atributos, riscos envolvidos na rede de produção, bem como o papel dos re/seguradores no desenvolvimento de sua economia.

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O hidrogênio é um dos componentes principais no caminho global que visa a redução das emissões a zero. É uma alternativa atraente em relação aos combustíveis fósseis e pode ser produzida utilizando energia renovável.

Espera-se que a demanda global de hidrogênio com base nas declarações governamentais existentes atinja cerca de 250 milhões de toneladas (Mt) por ano até 2050¹. Isto faria do hidrogênio uma indústria de 600-800 bilhões de dólares em receitas anuais.

De acordo com diversas fontes de informações, prevemos que a sua demanda venha em fases: 

• Curto prazo (2025-2030): A demanda seria impulsionada pelo setor industrial que utilizaria o hidrogênio como matéria-prima, tais como produtos químicos, fertilizantes, refinaria de petróleo e aço.
• Médio a longo prazo (2030 - 2040): A demanda viria principalmente de novos campos do uso do hidrogênio, tais como nos setores de transporte e geração de energia.
• A mais longo prazo (2040 em diante): Aumento do comércio global de hidrogênio como resultado do crescimento dos processos de uso a médio e longo prazo.

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O hidrogênio pode ser cinza, azul ou verde, dependendo do tipo de matéria-prima e do carbono emitido durante a produção.

Hidrogênio cinza/marrom: A maioria do hidrogênio produzido utiliza combustíveis fósseis como matéria-prima. Esta é a maneira mais barata de produzir hidrogênio, mas o processo não é ecologicamente correto, pois emite CO2.

Hidrogênio azul - uma ponte para a transição: A produção de hidrogênio azul é semelhante à da variante cinza. Entretanto, o carbono emitido durante a produção é utilizado ou armazenado, o que representa o gasto adicional. Ele poderia desempenhar um importante papel de transição para a adoção em larga escala do hidrogênio verde.

Hidrogênio verde - uma solução de longo prazo: O hidrogênio verde é produzido por eletrólise usando eletricidade renovável e água². O custo atual do hidrogênio verde é aproximadamente duas a quatro vezes maior se comparado ao do hidrogênio cinza, devido ao alto gasto de capital (capex) associado à instalação de plantas de eletrólise e ao alto custo da energia renovável. Espera-se que o custo da produção de hidrogênio verde diminua para corresponder ao aumento do tamanho e das horas de operação das usinas de eletrólise.

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O hidrogênio tem características únicas que o tornam complexo para a eliminação de riscos. Embora seja amplamente reconhecido como um valioso transmissor de energia, ele ainda não foi utilizado como combustível em escala. Ele é altamente inflamável, e as misturas de hidrogênio e gás natural são mais propensas ao risco de incêndio.

A gravidade e a frequência dos danos relacionados ao hidrogênio dependem do grau em que o gás foi misturado com outros materiais. Como consequência de vários tipos de falhas, o seu uso pode ampliar os cenários de perda, representados principalmente por vazamentos, assim como incêndios e explosões.

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Além da produção, as exposições durante o transporte, armazenamento e distribuição de hidrogênio precisam ser melhor compreendidas. Os riscos são aumentados em função dos diferentes agentes/empresas que têm responsabilidades por diferentes etapas na rede de produção.

O transporte de misturas de hidrogênio gera novos riscos. O transporte de misturas de hidrogênio gera novos riscos através de redes de gás natural existentes, levantando preocupações de inflamabilidade: a margem de combustão do hidrogênio é cerca de sete vezes maior do que a do gás (metano), tornando as misturas de hidrogênio e gás natural mais propensas ao risco de incêndio.

O hidrogênio pode ser armazenado de muitas maneiras. Ele pode ser pressurizado em várias formas de gás, hiper-refrigerado em líquido ou combinado com compostos químicos. Também pode ser armazenado acima ou abaixo do solo. Como o hidrogênio é mais volúvel que outros gases, como metano, nitrogênio ou CO2, ele pode penetrar na maioria das rochas e filtros.

Corrosão, defeitos de material e escavação também podem levar a falhas na distribuição. Os incidentes nos dutos de distribuição normalmente surgem como resultado de vazamentos: quanto maior a concentração de hidrogênio no ponto de liberação, maior o perigo.

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Os riscos envolvendo hidrogênio não são novos. Mas o tamanho e a escala das exposições serão maiores. E novos agentes estão entrando na economia do hidrogênio, alguns podem não ter experiência no manuseio do mesmo.

Os re/seguradores podem desempenhar um papel fundamental no desenvolvimento desta economia, fornecendo conhecimento de gerenciamento de risco e transferência de risco em pontos selecionados da rede de produção.

^{1 The Announced Pledges Scenario (APS) considers national net zero emissions pledges and assumes they are realised in full and on time. See Announced Pledges Scenario webpage, IEA.
2 Green hydrogen can be produced using fresh water, cleaned wastewater and desalinated sea water. However, irrespective of the source it must be deionised before using in electrolysers. See M. Newborough, G. Cooley, “Green hydrogen: water use implications and opportunities”, Fuel Cells Bulletin, vol 12, 2021.
3 Excessive oxygen production and leaking into the hydrogen stream was the cause of an accident on a high pressure electrolyser in Japan in 2005. See: Minutes of the FCH 2 JU Workshop on Safety of Electrolysis on18 November 2020, Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking, January 2021.}

[Conteúdo traduzido livremente - para acessar o conteúdo orginal acesse: In 6 charts: De-risking the hydrogen economy | Swiss Re]