Descarbonização do calor no setor público

Chris Jackson, CEO e fundador da Protium Green Solutions Ltd, explora como o setor público pode descarbonizar a demanda de calor

A entrega de um Net Zero UK até 2050 exigirá a transformação mais rápida e ambiciosa do sistema de energia já realizada. Em menos de 30 anos teremos que transformar a forma como usamos, armazenamos e consumimos energia e isso significa que a infraestrutura que sustenta nossa sociedade deve ser redesenhada e reconstruída.

Para ter alguma chance realista de atingir essa meta, o Reino Unido deve fazer investimentos e fazer escolhas estratégicas hoje, e investir em hidrogênio é a chave. No Reino Unido, o transporte é responsável por 29% de toda a energia consumida, mas os outros 71% são calor e eletricidade[1], então, se quisermos ter sucesso, devemos começar reconhecendo o elefante na sala – como podemos descarbonizar nossa demanda por calor?

Quais são as opções?

Várias soluções para a descarbonização do calor têm sido propostas, tais como eletrificação, biomassa, biometano ou sistemas híbridos, como o aquecimento urbano. As bombas de calor são um meio muito eficiente de descarbonizar o calor para usuários residenciais e pequenos comerciais, com tecnologia comprovada disponível, mas com alto capex e uma pegada significativa muitas vezes são necessários. Os recursos de bioenergia também são amplamente usados ​​e continuam a ser implantados, embora seu ritmo deva diminuir com o fim do RHI não doméstico no Reino Unido. O aquecimento urbano tem sido amplamente utilizado na Europa e, embora tenham sido feitas tentativas por órgãos do setor público, poucos ou nenhum conseguiu decolar. O financiamento tem sido um desafio para garantir.

Simplificando, todas essas tecnologias podem e devem desempenhar um papel na busca pela rede zero, mas nenhuma será uma bala de prata para todas as soluções de energia. Nem todos os edifícios são adequados para 100% de eletrificação, nem há um fornecimento suficiente de recursos de bioenergia no mercado interno para atender a todas as nossas demandas de calor. É por causa dessas limitações que grandes consumidores de energia, como o setor público, deveriam olhar mais para o papel que o hidrogênio pode desempenhar para ajudá-los a descarbonizar.

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Por que hidrogênio?

O hidrogênio é um vetor de energia, ou combustível, se você preferir, que pode ser criado a partir de energia renovável e água, ou de processos que incentivam o hidrogênio a escapar de suas ligações com os combustíveis à base de carbono, por exemplo, o gás natural. O hidrogênio pode ser queimado para gerar calor, com caldeiras comerciais e residenciais disponíveis comercialmente que podem usar hidrogênio em sua forma pura ou misturado com outros gases, por exemplo, biometano, gás natural, etc. Mas também pode gerar calor por meio de tecnologias de células de combustível que combinam hidrogênio com oxigênio para gerar eletricidade, calor e água. Essas soluções são semelhantes aos sistemas CHP convencionais baseados em combustível fóssil, mas com os benefícios notáveis ​​de serem mais silenciosos, podem reduzir as emissões de partículas filtrando o ar para extrair oxigênio e, como processo eletroquímico, têm menos peças móveis e exigem menos manutenção.

O hidrogênio é atraente porque já o usamos antes. O antigo sistema de gás da cidade no Reino Unido consumia até 21TWh de hidrogênio durante os anos 1960-70, onde representava quase 50% da rede de gás do Reino Unido. De fato, o hidrogênio ainda faz parte de várias redes de gás internacionalmente, incluindo Hong Kong e Cingapura, onde é misturado ao gás natural para uso na geração de calor e energia.

Outro benefício é que ele é flexível, com a capacidade de produzir hidrogênio em horários diferentes durante o dia, mês ou ano e armazená-lo até que seja necessário. Um importante benefício vinculado a esses elementos é a confiabilidade e a resiliência. A rede de gás no Reino Unido fornece uma grande quantidade de armazenamento de energia e resiliência contra eventos climáticos extremos, como a besta do leste. De maneira semelhante, o hidrogênio pode fornecer armazenamento sazonal de longo prazo e, assim, ajudar a facilitar a integração dos abundantes, mas intermitentes, recursos de energia renovável do Reino Unido, como energia solar fotovoltaica e eólica.

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Por que o hidrogênio é importante para as organizações do setor público?

O setor público é um consumidor único de energia. Tem o dever de considerar as implicações de longo prazo de seus investimentos, valoriza mais a resiliência e a confiabilidade e muitas entidades do setor privado, e pode alavancar recursos apoiados pelo estado de forma mais eficaz para conduzir a mudanças significativas. Esses fatores são cruciais porque a razão mais imediata pela qual o setor público deveria estar olhando para o hidrogênio é o tempo. Os sistemas de aquecimento costumam ser projetados para durar 25 anos ou mais, o que significa que os órgãos do setor público que buscam novos investimentos em aquecimento hoje devem escolher soluções que possam fornecer calor com emissão zero durante a vida útil de seus ativos. Deixar de fazer isso não apenas levará à inércia em direção ao uso continuado de combustível fóssil, mas também poderá levar a ativos encalhados que são aposentados antes do final de sua vida operacional.

Preparar e explorar o papel do hidrogênio para descarbonizar o calor em operações do setor público deve ser considerado uma decisão sem arrependimentos. Caldeiras prontas para hidrogênio (e células de combustível) hoje podem funcionar na rede de gás existente e com misturas variadas de hidrogênio à medida que a rede muda ao longo do tempo. Essas tecnologias também podem ficar ao lado de bombas de calor e outras tecnologias de emissão zero se / quando se tornarem mais difundidas em sua implantação. Projetos como HyHy by Wales & West são bons exemplos disso.

O envolvimento do setor público com o hidrogênio está crescendo. Na Noruega e na Suécia, as escolas começaram a olhar para o hidrogênio, enquanto os hospitais dos EUA estão implantando células de combustível e as comunidades australianas fora da rede estão procurando o hidrogênio para armazenamento e balanceamento de energias renováveis. O Reino Unido também deu passos provisórios para sistemas de hidrogênio e células de combustível, como uma CHP de célula de combustível de 1,4 MW em Aberdeen, uma CHP de célula de combustível de 200 kW para o centro de lazer de Woking e caldeiras de hidrogênio para substituir o óleo combustível para aquecimento nas Orkneys. Porém, mais pode e deve ser feito para atingir a rede zero.

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Como o Protium pode ajudar?

A Protium é uma empresa de energia de hidrogênio verde que fornece soluções de energia com emissão zero para empresas e organizações que estão comprometidas em alcançar o valor líquido zero. Desenvolvemos, construímos, financiamos e operamos ativos de infraestrutura de hidrogênio verde e energia renovável para fornecer serviços de energia de hidrogênio com emissão zero, um modelo que chamamos de HESCO. Trabalhamos com fabricantes voltados para o consumidor, como Bruichladdich em Islay para descarbonizar a demanda de calor, mas também com órgãos do setor público, como hospitais, edifícios municipais e infraestrutura local, como aeroportos.

Trabalhando com órgãos do setor público, permitimos que as organizações tenham acesso aos benefícios das soluções de calor descarbonizado sem que elas absorvam os riscos técnicos ou precisem financiar o investimento inicial necessário. Nós permitimos que as organizações se movam mais rápido do que a rede sozinha pode facilitar e, assim, ajudamos as organizações a realmente liderar na rede zero, fornecendo soluções dedicadas de hidrogênio verde.

[1] BEIS, 2020, página 9, https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/904503/UK_Energy_in_Brief_2020.pdf

* Observação: este é um perfil comercial

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