A produção de hidrogênio verde no refino

Abstract

Cresce no mundo a busca por soluções que conduzam a descarbonização da economia. Muitos países se comprometeram a uma descarbonização profunda de suas economias até 2050 de acordo com o Acordo de Paris. O hidrogênio é considerado por muitos autores e governos como uma peça importante neste sentido. Atualmente, mais de 90% da produção de hidrogênio provém de origens fósseis. O Brasil já possui um parque instalado de hidrogênio e a principal técnica é a reforma a vapor de hidrocarbonetos. O fato de o Brasil ser um dos maiores produtores de etanol do mundo, bem como a logística eficiente, contribuem para o etanol ser um candidato a produção do chamado hidrogênio verde. A técnica de reforma a vapor pode ser adaptada para o processamento de biocombustíveis com alterações pouco complexas e já há licenciadores oferecendo a tecnologia. É uma oportunidade de relativo baixo custo para implantação. O etanol pode ser processado de forma total ou junto com hidrocarbonetos. Isto ajuda a dar flexibilidade na operação da unidade de acordo com o cenário de custos da matérias-primas. O hidrogênio verde a partir do etanol apresenta custo competitivo se comparado ao hidrogênio produzido a partir da eletrólise. Ao compararmos com a obtenção de hidrogênio a partir da reforma a vapor do gás natural e hidrocarbonetos, se justificaria apenas em cenários de preços bastante elevados do gás natural. A segurança energética, a aplicação para créditos de carbono e aplicação em outros combustíveis de baixo teor de carbono podem justificar o investimento e a técnica atualmente. Ressalta-se que a tecnologia de reforma a vapor é considerada madura tecnologicamente e confiável, o que diminui incertezas aos produtores.

The research for solutions that lead to the decarbonization of the economy is growing worldwide. Many countries have committed to a deep decarbonization of their economies by 2050 in line with the Paris Agreement. Hydrogen is considered by many authors and governments as an important piece in this regard. Currently, more than 90% of hydrogen production comes from fossil sources. Brazil already has an industrial park of hydrogen production, and the main technique is steam reforming of hydrocarbons. The fact that Brazil is one of the largest ethanol producers in the world, as well as efficient logistics, makes ethanol attractive as a candidate to produce so-called green hydrogen. The steam reforming technique can be adapted for the processing of biofuels with little complex changes and there are already licensees that have the technology. It is a relatively low-cost opportunity to deploy. Ethanol can be processed as a whole or together with hydrocarbons. This helps to give flexibility in the operation of the unit according to the scenario of costs of raw materials. Green hydrogen from ethanol has a competitive cost compared to hydrogen produced from electrolysis. When compared with obtaining hydrogen from steam reforming of natural gas and hydrocarbons, it would only be justified in scenarios of very high natural gas prices. National energy security, application for carbon credits and new fuels of low carbon content, can justify the necessary investment. It should be noted that steam reforming technology is considered technologically mature and reliable, which reduces uncertainties for producers.