Waste to hydrogen: parte do combustível do futuro pode vir do lixo

Num futuro próximo, o hidrogênio que abastecerá seu carro poderá ter origem no lixo da sua cidade! O processo global de transição energética, com o abandono dos combustíveis fósseis, está seguindo múltiplos caminhos tecnológicos e inúmeras startups surgiram com propostas disruptivas para o uso das fontes renováveis e limpas (livres de emissões de gases do efeito estufa).

No caminho para a “limpeza” da matriz elétrica, com a eletrificação das frotas de veículos leves e pesados (especialmente ônibus urbanos), o hidrogênio – elemento mais abundante no planeta – segue ganhando espaço entre os desenvolvedores de projetos para a produção desse novo combustível.

A eletrólise – processo eletroquímico que separa os átomos de hidrogênio do átomo de oxigênio – só é ambientalmente correta quando a fonte da energia elétrica utilizada é limpa, como eólica, solar e hidráulica. Mas ficam as perguntas: faz sentido econômico e logístico direcionar eletricidade para a produção e uma outra fonte de energia? Utilizar água para gerar combustível não poderia acelerar o stress hídrico em algumas regiões do planeta?

Algumas empresas enxergaram uma oportunidade nessas dúvidas e arregaçaram as mangas.

Waste to hydrogen

Companhias como WAYS2H e H2-Industries desenvolveram tecnologias capazes de gerar hidrogênio a partir do lixo urbano. Com pequenas variações de processo, os projetos prometem transformar matéria orgânica, plástico e até materiais perigosos – como lixo farmacêutico e hospitalar – em hidrogênio a custos competitivos. Ficam de fora os materiais inertes: metais e vidro, cujo melhor destino é a reciclagem.

Em janeiro, a inglesa H2-Industries conseguiu a autorização para construir uma unidade de waste to hydrogen com capacidade para 300 mil toneladas por ano, em East Port-Said (região da entrada do Canal de Suez, no Egito). Por outro lado, a cada ano, a administração pública local verá cerca de 4 milhões de toneladas de lixo “evaporarem”, deixando de alimentar aterros sanitários e lixões.

A Ways2H, com sede nos Estados Unidos, está implementando uma unidade para transformar até 9.000 toneladas por ano de resíduos na ilha de Martinica em hidrogênio. O projeto na ilha caribenha é parte de uma parceria com a francesa VALECOM em que se busca também desenvolver aplicações para o setor de transporte, incluindo hidrogênio para ônibus municipais.

Um gatilho econômico para tornar o waste to energy competitivo é o pagamento, por parte do poder público, de uma taxa para as companhias que oferecem opções de destinação adequada para o lixo urbano. Assim, com custo negativo da matéria prima, os desenvolvedores da Ways2H acreditam que podem produzir 1 kg de hidrogênio por US$ 3. Atualmente, o melhor preço com a utilização de energia eólica é de US$ 11 por quilograma.

Como funciona?

O processo de obtenção de hidrogênio a partir do lixo começa com a separação dos materiais, deixando de lado metais e vidro. Na segunda etapa, matéria orgânica, plástico e demais resíduos são triturados até que cada parte tenha entre 0,5 e 3 centímetros.

Então, o material é levado para uma câmara de gaseificação, onde será submetido a temperaturas próximas a 1.000º C. Aquecidos a esse patamar, resíduos orgânicos e plásticos são convertidos em uma mistura gasosa de metano, hidrogênio, monóxido de carbono e gás carbônico. Então, a mistura gasosa é direcionada para a câmara de reforma, onde vapor é adicionado, o que decompõe o metano em hidrogênio. Ou seja, em comparação com aterros sanitários, o processo de waste to hydrogen zera a emissão de gás metano, um causador do efeito estufa 80 vezes pior que o CO2.

Desse processo, ainda restam monóxido e dióxido de carbono, que são capturados e comercializados como matéria prima para a indústria química, por exemplo. Assim, transformar lixo em hidrogênio é considerado um processo com pegada negativa de gases do efeito estufa.

“A busca por soluções positivas para o meio ambiente está oferecendo cada vez mais opções com resultados concretos. Transformar lixo em energia limpa – waste to energy – deixou de ser uma ideia de histórias de ficção científica”, concluiu Arie Halpern, especialista em tecnologias disruptivas.