A Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e a empresa Hytron Soluções em Energia trabalham juntas em uma iniciativa focada na produção de hidrogênio verde, processo em que são utilizadas fontes de energia limpas e renováveis, e nas aplicações dele no setor elétrico. Trata-se do projeto “H2Green – Análise da viabilidade da produção de hidrogênio verde e sua aplicação na geração de energia limpa em usinas termoelétricas”.

Um dos produtos da pesquisa será a implantação de uma planta-piloto para produzir hidrogênio verde em uma usina termoelétrica a gás. O local escolhido para isso foi a Usina Termoelétrica Parnaíba II, localizada no município de Santo Antônio dos Lopes (MA). Com essa planta-piloto, os pesquisadores planejam demonstrar o funcionamento de um eletrolisador desenvolvido com tecnologia nacional para produzir hidrogênio verde a partir de energia solar fotovoltaica e a sua aplicação, por meio de uma microrrede, para gerar energia elétrica utilizando células a combustível.

A primeira das duas fases do projeto será finalizada em 2024. Ela consiste na elaboração dos projetos, na aquisição de equipamentos e na construção do eletrolisador, que é a peça-chave da planta-piloto, capaz de produzir hidrogênio a partir de água e eletricidade renovável. Além disso, está sendo montado no Laboratório de Mobilidade e Armazenamento (LAM), do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) da UFPE, um sistema de simulação de alta fidelidade com o qual serão realizados os testes das estratégias de controle antes da implementação delas em campo.

Iniciado em 2022 e com conclusão prevista para o ano de 2026, o H2Green é coordenado pela UFPE e conta com uma equipe de cerca de 20 pessoas, entre pesquisadores e estudantes de mestrado, doutorado e graduação. O projeto é fruto de uma parceria entre a Universidade e as empresas Hytron e Eneva. A Eneva, financiadora do projeto, é a maior operadora privada de gás natural do Brasil, além de proprietária do Complexo Solar Futura, um dos maiores parques solares das Américas, com uma capacidade de 837 MW/pico. A Hytron, coexecutora do projeto, é uma empresa originada de uma spin-off da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), pioneira no desenvolvimento de equipamentos para produção de hidrogênio de forma renovável e referência no mercado mundial de hidrogênio.

“Por meio desse modelo de projeto em regime de parceria com a indústria, a UFPE tem se mostrado não somente uma instituição comprometida com a real descarbonização da economia, mas também como uma universidade que se preocupa em agregar valor real para a sociedade, com projetos que entreguem benefícios concretos para seus parceiros”, avalia o professor do DEE Douglas Barbosa.

Os professores do DEE Douglas Barbosa e José Castro, junto a representantes da Hytron, apresentaram os resultados alcançados até o momento com a iniciativa H2Green durante o Workshop P&D Eneva 2024 – entre eles, a elaboração de modelos de negócio, a proposição de sistemas, o fortalecimento da infraestrutura de laboratórios da UFPE e o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos. O evento ocorreu nos dias 21 e 22 de agosto, na sede da Eneva, localizada no Rio de Janeiro.

No workshop, foram apresentados os projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação que compõem o portfólio da Eneva, entre os quais o H2Green, que mereceu destaque com palestras específicas abordando os aspectos regulatórios, legais e ambientais da cadeia de produção do hidrogênio, especialmente no Brasil. Isso porque, além de analisar aspectos relacionados à produção, armazenamento, operação, manutenção e segurança da cadeia de hidrogênio verde, também está entre os objetivos do H2Green mapear entraves e os principais parâmetros que viabilizam seu uso comercial.

“Por se tratar de um tema novo, além das questões técnicas, a produção em escala de hidrogênio verde ainda envolve diversos desafios regulatórios, legais e ambientais. Nesse sentido, os pesquisadores da UFPE no âmbito do projeto H2Green têm contribuído na proposição de metodologias estado da arte em certificação e na identificação de nichos de aplicação do hidrogênio que podem ser extremamente proveitosos no contexto brasileiro, que possui especificidades próprias de produção, transmissão e consumo de energia renovável”, afirma o professor José Castro.

“O projeto H2Green é um exemplo de sucesso da cooperação entre academia e indústria. Por meio dele estamos preparando professores, alunos e laboratórios para atuarem na fronteira tecnológica da utilização do hidrogênio como vetor energético e meio de descarbonização do mercado e indústria. Apresentamos nesse evento que ganhos concretos desse projeto já podem ser observados em termos da aquisição de equipamentos de ponta, formação de pessoas e produção científica, e que ainda há muito mais por vir”, pontua o professor Douglas Barbosa.

Próxima etapa
Em 2025, terá início a segunda fase do projeto H2Green, que compreende a montagem da planta-piloto na Usina Termoelétrica Parnaíba II, a realização do comissionamento e de testes de partida, o início da produção de hidrogênio e a aquisição de dados por meio da operação assistida. Nessa etapa, será ainda testado o uso do sistema implantado nas funções de black-start, fonte primária ou fonte secundária de energia elétrica para a subestação da usina.