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Dec 31, 2023

Substituir metano por hidrogênio para aquecer casas é uma má ideia

Professor Associado em Desenvolvimento Sustentável, Heriot-Watt University

Professor Associado em Desenvolvimento Sustentável, Heriot-Watt University

Ran Boydell recebeu financiamento dos governos do Reino Unido e da Escócia para pesquisas sobre edifícios sustentáveis ​​e é diretor da Scottish Ecological Design Association (SEDA).

Heriot Watt fornece financiamento como membro do The Conversation UK.

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O hidrogênio é um gás rico em energia, que não libera emissões de carbono quando queimado. Pode ser usado na maioria dos equipamentos onde atualmente são usados ​​combustíveis fósseis, como gás natural (metano) ou GLP (gás liquefeito de petróleo). Em sua casa, isso pode significar uma caldeira a gás, aquecedor, fogão ou todos os três.

Também pode alimentar veículos com motor de combustão que, de outra forma, poderiam funcionar com gasolina. E pode gerar calor suficiente para processos industriais pesados, como a siderurgia, que atualmente é feito principalmente pela queima de carvão.

Essas qualidades tornam o gás hidrogênio um substituto atraente para os combustíveis fósseis que impulsionam as mudanças climáticas. Mas poderia (e deveria) aquecer sua casa?

O hidrogênio é um dos elementos mais abundantes na Terra, mas como reage tão prontamente com outros elementos, há muito pouco hidrogênio puro disponível (é apenas 0,00005% da atmosfera). Em vez disso, o hidrogênio deve ser extraído e armazenado.

Se a eletricidade renovável gerada por fontes eólicas, solares e outras for usada para separar o hidrogênio da água, isso poderá criar um ciclo de energia totalmente sustentável. Isso é chamado de hidrogênio "verde", mas, no momento, representa apenas 0,1% da produção global de hidrogênio. A infraestrutura necessária para produzir hidrogênio verde em escala ainda não foi construída, pois não há incentivo suficiente para fazer isso, embora seja barato e simples produzir hidrogênio usando combustíveis fósseis.

A maior parte do hidrogênio produzido atualmente em todo o mundo é extraído de combustíveis fósseis, cerca de metade do metano e o restante do petróleo ou carvão. Extrair hidrogênio de combustíveis fósseis libera carbono. Apenas cerca de 1% da produção global de hidrogênio está sujeita a um processo industrial conhecido como captura, uso e armazenamento de carbono (CCUS), que filtra a maior parte do carbono (a melhor taxa de captura atual é de cerca de 90%) para criar hidrogênio "azul". .

A grande maioria do hidrogênio é rotulada como "cinza", onde o carbono é simplesmente emitido para a atmosfera. Portanto, embora possa ser limpo no ponto de uso, a produção de hidrogênio contribui para o aquecimento global.

Embora o hidrogênio tenha o potencial de ser um substituto verde para os combustíveis fósseis, isso ainda é uma perspectiva futura.

Para descarbonizar o aquecimento doméstico e a água quente, o recente projeto de lei de segurança energética do Reino Unido promoveu as bombas de calor em substituição às caldeiras a gás. A maioria dos países da Europa e da América do Norte fez o mesmo.

As bombas de calor funcionam como uma geladeira ao contrário, empurrando o calor para dentro de um espaço, em vez de para fora. A razão pela qual as bombas de calor são tão úteis é que elas podem converter uma unidade de eletricidade em duas ou mais unidades de calor, conhecidas como coeficiente de desempenho ou COP de 2. Em comparação, as caldeiras a gás têm um COP de cerca de 0,9. É ainda menor se queimarem hidrogênio, talvez menos de 0,5.

O projeto de lei estabeleceu uma meta de equipar 600.000 residências com bombas de calor a cada ano até 2028. O Comitê de Mudanças Climáticas do Reino Unido (UKCCC), um órgão independente que assessora o governo, projeta que 52% do aquecimento doméstico virá de bombas de calor até 2050. Todos dessas casas serão progressivamente desligadas da rede de gás.

Ao mesmo tempo, as residências estão sendo incentivadas a se tornarem mais eficientes em termos de energia, instalando isolamento em janelas, paredes e sótãos. Isso poderia reduzir a demanda média de energia para aquecimento de ambientes em até 75% se adaptado ao padrão Passivhaus (uma referência internacional para construções com baixo consumo de energia).

Regras ainda mais rígidas se aplicam a novas casas construídas. Na Escócia, os regulamentos de construção proibirão a instalação de caldeiras a gás em residências construídas após 2024 e a legislação foi aprovada recentemente para introduzir um padrão escocês equivalente ao Passivhaus.