O documento Future Energy Scenarios (FES 2021) deste ano detalha quatro cenários potenciais para a descarbonização da energia até 2050. O Reino Unido atinge sua meta de emissões líquidas zero de carbono até 2050 em três deles. Isso é muito promissor. No entanto, esses cenários exigirão soluções sistêmicas complexas e/ou mudanças conscientes no estilo de vida em toda a sociedade.

Com isso em mente, aqui estão alguns de nossos principais destaques desses cenários:

Hidrogênio

O que esperar do futuro?

Um dos pontos mais marcantes do FES 2021 é a esperada dependência do hidrogênio. O Operador do Sistema de Eletricidade da National Grid (NG ESO) estima que, até 2035, entre 2 TWh e 10 TWh de armazenamento de hidrogênio serão necessários em três dos cenários de emissões líquidas zero, com o armazenamento continuando a crescer depois disso.

Dois desses cenários também preveem o uso de caldeiras a hidrogênio (alimentadas por uma rede nacional de hidrogênio) ou bombas de calor híbridas na maioria das residências. É muita confiança depositada no hidrogênio. Isso não significa que o hidrogênio não possa, não vá ou não deva ser parte importante da estratégia energética do Reino Unido. Mas pode ser apostar demais em uma tecnologia ainda pouco comprovada.

Produção de hidrogênio de baixo carbono

Como apontado por Michael Liebreich, levará tempo (possivelmente décadas) para que o hidrogênio de baixo carbono – e o hidrogênio “verde” (produzido a partir de energia renovável e eletrólise), em particular – consiga competir economicamente com o hidrogênio “cinza”. O hidrogênio “cinza” é produzido a partir da reforma do metano sem captura das emissões.

A reforma do metano, a gaseificação do carvão e a oxidação parcial do petróleo representam quase toda a produção de hidrogênio atualmente no Reino Unido. Em 2019, a eletrólise era responsável por apenas 4% da produção de hidrogênio no país. Mesmo assim, a grande maioria dos eletrólitos ainda é alimentada por combustíveis fósseis. Nos cenários de emissões líquidas zero descritos pelo NG ESO, a demanda por hidrogênio de baixo carbono varia de 34 TWh a 332 TWh até 2050. Atualmente, a produção de hidrogênio de baixo carbono é praticamente nula.

Qual é o plano?

O Departamento de Negócios, Energia e Estratégia Industrial (BEIS) planeja 42 TWh de produção de hidrogênio de baixo carbono até 2030. No entanto, ao analisar com mais detalhes o 'Livro branco de energia: Impulsionando nosso futuro de emissões líquidas zero' (dezembro de 2020), surge um possível entrave. Ainda é necessário realizar testes em larga escala para “garantias de segurança, confiabilidade, custo e potencial de redução de emissões”. Se qualquer um desses pontos não puder ser garantido, isso impactará o uso do hidrogênio previsto nos cenários. O FES 2021 destaca que atualmente “não existem regulamentações nem mercado” para o fornecimento de hidrogênio em larga escala. Reforçando: muitos ovos em uma cesta não comprovada.

Os cenários de emissões líquidas zero dependem todos do aumento da produção e do armazenamento de hidrogênio em diferentes níveis. Segundo o FES 2021, explorar e liberar o potencial do hidrogênio será fundamental para o Reino Unido atingir sua meta de 2050.

Armazenamento de energia em baterias

O que esperar do futuro?

Com um grande aumento na geração de energia eólica e solar esperado em todos os quatro cenários (entre 34 GW e 77 GW necessários para atender à demanda em 2030), até 13 GW de novo armazenamento de eletricidade podem ser necessários para equilibrar períodos de alta e baixa produção renovável. O maior crescimento é esperado no armazenamento de energia em baterias. As baterias representarão a maior parcela de potência (GW) entre todas as tecnologias de armazenamento de eletricidade.

Nos quatro cenários, a capacidade prevista de baterias varia de:

~5 GW a ~13 GW até 2030.

~16 GW a ~28 GW até 2050.

Por que a diferença nas capacidades previstas?

O cenário de Transformação do Sistema – no qual todo o sistema passa a depender muito mais do hidrogênio – prevê que a capacidade de armazenamento de energia em baterias crescerá em um ritmo mais lento. Tanto o cenário de Transformação do Sistema quanto o de Progresso Contínuo preveem níveis praticamente idênticos de capacidade de baterias em 2030 e 2050. O último apresenta a “descarbonização mais lenta possível”, exige “mudanças mínimas de comportamento” e não atinge a meta de 2050.

É simplista demais sugerir que se trata de uma disputa “hidrogênio vs. bateria”. Cada tecnologia tem propriedades fundamentais diferentes, resolve problemas distintos e atuará em diferentes mercados.

O cenário “Leading the Way” do NG ESO imagina grandes aumentos tanto no armazenamento/produção de hidrogênio quanto na produção de baterias. Ele também leva à taxa mais rápida de descarbonização entre todos os quatro cenários.

No geral, os Cenários Futuros de Energia deste ano apontam para um futuro muito positivo, desde que formuladores de políticas e consumidores estejam cientes da importância da descarbonização e dispostos a se adaptar adequadamente. Será interessante acompanhar e comparar o progresso do hidrogênio e do armazenamento de energia em baterias na próxima década e além.