As cores do hidrogénio
O hidrogénio verde e o hidrogénio azul são o mesmo gás, H2, com a mesma energia por metro cúbico: a cor não descreve a molécula, descreve o processo que a produziu e o destino que o carbono desse processo teve.
Verde significa eletrólise da água com eletricidade renovável, sem carbono no processo. Azul significa gás natural reformado com vapor, com parte do dióxido de carbono capturada e armazenada em vez de libertada. Um analisador de gases não separa os dois: só o registo documental do lote os separa.
A cor descreve a produção, não o gás
A cor é uma etiqueta de origem colada a um gás incolor. Duas moléculas de H2, uma produzida por eletrólise com eletricidade eólica e outra produzida a partir de carvão, são idênticas em massa, em volume, em poder calorífico e em comportamento na chama. Nenhuma medição feita ao gás na conduta diz de onde ele veio.
É a mesma situação do biometano, com um detalhe invertido. No metano de origem renovável a indistinguibilidade é uma vantagem, porque permite injetar na rede existente sem tocar em nada. No hidrogénio a indistinguibilidade é apenas contabilística: o gás continua a comportar-se de forma diferente do gás natural, com cerca de um terço da energia por metro cúbico, perto de 3,7 kWh contra os 11,2 kWh/m³ com que o gás natural chega à fatura, seja qual for a cor da sua produção.
A tabela das cores
A tabela das cores arruma cada nome pela matéria-prima de entrada, pelo processo e pelo destino do carbono, que é a única coluna onde as cores realmente diferem.
| Cor | Matéria-prima | Processo | Destino do carbono |
|---|---|---|---|
| Verde | Água e eletricidade renovável | Eletrólise | Não há carbono no processo; as emissões são as da eletricidade e das instalações |
| Azul | Gás natural | Reformação a vapor de metano, com captura e armazenamento de carbono | Parte do CO2 é capturada e armazenada; a fração capturada varia por instalação |
| Cinzento | Gás natural | Reformação a vapor de metano, sem captura | O CO2 é libertado para a atmosfera |
| Castanho ou preto | Lenhite ou carvão | Gaseificação | O CO2 é libertado, com intensidade superior à da via a gás natural |
| Turquesa | Gás natural | Pirólise do metano | O carbono sai sólido, como negro de carbono, e não como gás |
| Amarelo | Água e eletricidade da rede | Eletrólise | As emissões são as da mistura elétrica da rede nesse momento |
| Rosa, roxo ou vermelho | Água e eletricidade nuclear | Eletrólise | Sem CO2 no processo, com os resíduos próprios da via nuclear |
| Branco | Depósitos geológicos | Extração direta de hidrogénio natural | Não há processo de produção; a ocorrência ainda está em avaliação |
Em inglês estes nomes traduzem-se diretamente, green, blue, grey e turquoise hydrogen, e a fórmula não muda em nenhuma língua: H2.
Verde, azul e cinzento: onde está mesmo a diferença
Entre verde, azul e cinzento a diferença está no ponto de partida e não no ponto de chegada. O hidrogénio verde parte de água, e no processo não entra carbono nenhum, pelo que a pegada é a da eletricidade consumida pela eletrólise e a do equipamento. O hidrogénio cinzento parte de gás natural: o metano é reformado com vapor de água, sai hidrogénio e sai dióxido de carbono, e esse dióxido de carbono vai para a atmosfera. O hidrogénio azul é exatamente o mesmo processo do cinzento com uma unidade de captura à saída.
A diferença entre azul e cinzento é, portanto, uma fração, e essa fração não é fixa. Depende da instalação, da corrente de gás a que a captura é aplicada e de quanto tempo a unidade opera ao longo do ano. Um projeto azul com captura elevada e outro com captura parcial recebem a mesma cor. Acresce que a matéria-prima do azul é gás natural, e as fugas de metano ao longo da cadeia que o entrega contam para o resultado sem aparecerem no nome da cor.
As cores não são uma classificação legal
As cores são vocabulário de setor e não uma categoria regulada. Não existe um limiar numérico associado a cada nome, não há uma autoridade que atribua cores a lotes, e o mesmo projeto pode ser descrito por duas cores diferentes consoante quem escreve. O amarelo é o exemplo mais visível dessa instabilidade: aparece umas vezes como eletrólise alimentada pela mistura elétrica da rede e outras vezes como eletrólise alimentada especificamente por solar, e as duas utilizações circulam ao mesmo tempo.
O que a regulação usa, quando existe, é uma grandeza medida e não um adjetivo: a intensidade de emissões por quilograma de hidrogénio produzido, verificada por certificação ao longo da cadeia, com regras sobre a origem da eletricidade e sobre a sua simultaneidade com a produção. É esse mecanismo, e não a cor, que decide se um lote conta como renovável para efeitos de apoio ou de cumprimento de obrigações.
Os projetos e os polos que aparecem nas pesquisas
Os projetos que aparecem associados a estas cores nomeiam lugares, não processos. As pesquisas em português referem com frequência polos anunciados no Brasil, no complexo de Pecém e em Fortaleza, no Piauí, na Bahia e no Rio Grande do Norte, além de projetos europeus e australianos, com empresas de eletricidade e de energia entre os promotores. Um polo, ou hub, é uma concentração de infraestruturas partilhadas, porto, ligação elétrica e consumidores industriais próximos, e a cor do hidrogénio que dele sai depende inteiramente da eletricidade ou da matéria-prima que entra. Esta página não publica capacidades, datas nem investimentos anunciados para esses projetos.
O erro comum e a unidade que fica
O erro comum é acreditar que as cores marcam gases quimicamente diferentes, com desempenhos diferentes num queimador ou numa célula de combustível. Não marcam. Todo o hidrogénio é H2, arde do mesmo modo e transporta cerca de um terço da energia do gás natural por metro cúbico, seja verde, azul, cinzento ou branco. O segundo erro, mais subtil, é ler a cor como se fosse um número: dois lotes com a mesma cor podem ter emissões associadas muito diferentes, e nenhuma cor diz qual.
A cor não é uma unidade e não tem uma. As duas unidades que resolvem o assunto são o kWh por metro cúbico, quando a pergunta é sobre a energia que o gás entrega, e as emissões por quilograma de hidrogénio produzido, quando a pergunta é sobre a origem. A primeira é a mesma para todas as cores, perto de 3,7 kWh/m³, contra um poder calorífico superior de 11,8 a 12,0 kWh/m³(n) no gás natural. A segunda é aquilo que as cores tentam resumir numa palavra e não conseguem.