Espinha Dorsal Europeia de Hidrogênio (EHB) – Mapa, Corredores e Custos

O que é a Espinha Dorsal Europeia de Hidrogênio (EHB)?

Espera‑se que o hidrogênio desempenhe um papel significativamente maior em nossa infraestrutura energética há algum tempo. No geral, isso ainda não se concretizou, com os veículos elétricos a bateria (BEVs) avançando muito mais do que os sistemas baseados em hidrogênio.

O mesmo pode ser dito para o armazenamento de energia, com redes de rede mais densas, pacotes de baterias e outras formas de armazenamento, como hidroelétricas de bombeamento, tendo se expandido melhor que o hidrogênio.

Um motivo chave é que a infraestrutura energética precisa ser ampla, eficiente e densa para fazer sentido econômico. As redes elétricas já podiam acomodar mais veículos elétricos e máquinas para substituir combustíveis fósseis, enquanto o hidrogênio exigia uma infraestrutura totalmente nova.

É, em grande parte, para resolver esse problema que um novo megaprojeto massivo está sendo iniciado na Europa: a iniciativa European Hydrogen Backbone (EHB).

Esta iniciativa reúne 33 operadores de infraestrutura energética, basicamente um para cada país da UE e países vizinhos (inclui também Noruega, Suíça, Reino Unido e Ucrânia).

Fonte: EHB

O objetivo é desenvolver um plano de infraestrutura pan‑europeia para uma rede dedicada ao transporte de hidrogênio, incluindo tanto o transporte quanto o armazenamento de hidrogênio.

Por que a Europa Precisa de Hidrogênio (Além de Baterias e Redes)

Se as baterias e os veículos elétricos (EVs) têm estado até agora na vanguarda da eletrificação e da substituição de combustíveis fósseis, eles também apresentam algumas limitações.

Uma delas é que a eletricidade é muito difícil de armazenar em grandes quantidades. Se realmente quiséssemos guardar apenas alguns dias de produção de eletricidade em escala da UE, precisaríamos de centenas de vezes mais baterias do que as atualmente instaladas E em projetos.

Outra é que nem todas as aplicações de combustíveis fósseis podem ser facilmente substituídas por eletricidade. O transporte marítimo de longa distância requer um combustível mais denso do que as baterias podem fornecer, assim como a aviação. Várias indústrias também precisam de calor muito intenso que só o gás natural (ou hidrogênio) pode proporcionar, como a metalurgia, a produção de produtos químicos, etc.

Correspondência entre Produção, Armazenamento e Demanda

Como o hidrogênio é um produto totalmente novo, ele não pode depender das infraestruturas existentes usadas para transportar petróleo, gás ou eletricidade, pelo menos não em grande escala.

Isso é especialmente importante, pois os locais potenciais de produção de hidrogênio estão idealmente situados próximos a abundantes fontes de água e locais de produção de energia renovável. Esses locais podem não ser os melhores para o armazenamento de hidrogênio, ou onde há demanda de consumo de hidrogênio.

Portanto, é necessário um transporte eficiente de hidrogênio da produção ao armazenamento e do armazenamento aos consumidores.

Como o Hidrogênio Será Movido: Dutos, Caminhões e Navios

O hidrogênio pode ser transportado em duas formas: como gás comprimido ou líquido. O hidrogênio líquido faz mais sentido para transporte de longas distâncias ou entre continentes, pois reduz o volume necessário em um navio.

No entanto, para transporte de longa distância por terra, a forma gasosa é preferida, pois a liquefação consome uma parte significativa da energia armazenada no hidrogênio, tornando sua viabilidade econômica geral pior.

Para o último segmento de transporte, especialmente para veículos ou necessidades industriais menores, o transporte por caminhão provavelmente é uma boa opção para reabastecer tanques locais em postos de combustível e instalações de manufatura.

Entretanto, para longas distâncias, a baixa densidade natural do gás hidrogênio o torna uma opção muito melhor de transporte por dutos.

Nesse sentido, pode‑se notar que o hidrogênio está em situação semelhante ao gás natural, que tende a ser significativamente mais caro em sua forma LNG. Contudo, ao contrário do gás natural, cuja disponibilidade está ligada à geologia, o hidrogênio pode ser produzido virtualmente em qualquer lugar onde haja energia disponível, desde o clima ensolarado da Espanha até o ventoso Mar do Norte.

Em última análise, se o LNG americano provar ser uma alternativa ao gás russo para a Europa, a única opção doméstica que seja ao mesmo tempo acessível e adequada para armazenamento de energia e necessidades industriais seria o hidrogênio produzido localmente.

Expansão da EHB: Roteiros para 2030 e 2040

Uma Visão Pan‑Europeia

O objetivo final da EHB é abandonar a abordagem de “cluster de hidrogênio” favorecida até agora, em direção a uma rede global de hidrogênio que atravessa todo o continente. Espera‑se que essa mudança resulte em economias de €330 bilhões, permitindo o mesmo nível de produção e utilização de hidrogênio.

Um fator chave por trás das economias de custo é que, ao permitir maior conectividade, a European Hydrogen Backbone reduzirá a necessidade de armazenamento e redundância. Por exemplo, se a produção em uma semana sem vento estiver baixa para o cluster do Mar do Norte, a produção de uma fazenda solar no sul da Europa pode ser enviada para o norte.

O objetivo é produzir 20 milhões de toneladas (Mt) de hidrogênio por ano, ou o equivalente a 665 terawatts‑hora (TWh) de energia.

Fonte: EHB

Deve ser organizado em torno de alguns sub‑corredores de hidrogênio:

• Uma rede principal e densa centrada nos Países Baixos e conectando aos parques eólicos do Mar do Norte.
• Um bloco franco‑espanhhol que se desloca ao norte pelo Vale do Ródano e conecta Paris ao Vale do Reno.
• Uma conexão polaco‑báltica‑escandinava ligando o norte da Europa ao restante do continente.
• Uma linha italo‑austríaca conectando esses países à rede alemã e, potencialmente, também ao Norte da África.
• Uma linha grega e dos Bálcãs conectando ao resto da Europa.

Fonte: EHB

Em cada um desses corredores, algumas empresas selecionadas contribuirão para a construção e operação da European Hydrogen Backbone.

Fonte: EHB

No geral, a maior demanda prevista é para a região da Europa Central, seguida pelo Mar do Norte (Reino Unido, Irlanda, Noruega, Dinamarca) e França‑Espanha‑Portugal.

Fonte: EHB

O plano também identifica não apenas o caminho possível para os dutos de hidrogênio, mas também os locais naturais utilizáveis para armazenamento de hidrogênio, sejam cavernas de sal, aquíferos ou campos de gás esgotados (a maioria localizada na França, Espanha, Itália e Alemanha).

Fonte: EHB

2030 a 2040

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Para 2030, o projeto prevê a criação das primeiras estruturas que conectam a maioria dos países europeus para o transporte de hidrogênio, usando uma combinação de novos dutos e dutos de gás reutilizados.

O comprimento total dos dutos em 2030 seria de 32.616 km (20.266 milhas), dos quais 16.864 km (10.478 milhas) seriam reutilizados.

Fonte: EHB

Até 2040, o objetivo é densificar ainda mais essa rede, notadamente com uma rede densa sendo construída sobre a Polônia, Suécia, Bálcãs e a costa leste da França, mais dutos dentro do Reino Unido e conectando‑o, e um duto atravessando a Suíça.

Fonte: EHB

O comprimento total dos dutos em 2040 seria de 57.662 km (35.829 milhas), dos quais 34.290 km (21.306 milhas) seriam reutilizados.

Ambas as estimativas são os números revisados que reconhecem que o uso de gás natural precisará continuar por mais tempo do que o inicialmente estimado, como consequência da invasão da Ucrânia pela Rússia.

Devido a esses desenvolvimentos e à crescente importância de manter a segurança do abastecimento, vários dutos de gás natural que atualmente estão em operação serão utilizados por mais tempo do que se esperava anteriormente, explicando por que grande parte do crescimento projetado provém de novos dutos de hidrogênio construídos.

Além da Produção Europeia

O plano não considera apenas a produção dos países europeus, mas também os abundantes recursos de energia renovável que podem ser aproveitados de seus vizinhos.

Portanto, inclui também um cálculo de construção de capacidade de eletrolisadores na África do Norte de 24 GW e 8 GW na Ucrânia, a serem desenvolvidos até 2030.

Produções e conexões adicionais também poderiam ser consideradas com outros países, notavelmente, por exemplo, Turquia, Israel ou até mesmo Egito e os estados do Golfo.

A importação de hidrogênio liquefeito também poderia ser uma possibilidade, dependendo de inovações tecnológicas que reduzam o custo do hidrogênio (seja por menores custos de energia renovável ou de produção de hidrogênio), e a conexão da European Hydrogen Backbone à maioria dos principais portos da Europa também considera essa opção.

Custos: Dutos vs. Linhas de Transmissão, Gás e GNL

Comparado a Linhas de Transmissão

Mover o sistema energético europeu de combustíveis e gás para hidrogênio pode fazer muito sentido do ponto de vista da luta contra as mudanças climáticas e de recuperar mais independência energética não apenas da Rússia, mas também dos EUA.

No entanto, isso só funcionará se fizer sentido economicamente e puder competir de forma justa com outras formas de fornecimento de energia, incluindo a alternativa verde de redes reforçadas e veículos elétricos.

A primeira parte compara o custo de transportar energia usando linhas de transmissão.

Felizmente, os dutos de hidrogênio, embora sejam infraestruturas massivas, utilizam menos materiais raros que linhas de transmissão e transformadores (que necessitam de cobre), resultando em um custo muito menor por “TWh” transportado, entre 2‑4 vezes mais barato para dutos de hidrogênio novos ou reutilizados (de dutos de gás) em comparação com conexões aéreas de energia.

A pegada também é um fator importante para um projeto desta escala. O hidrogênio também está aqui, mais denso em energia do que a linha de transmissão, com um duto transportando até 4 vezes mais energia.

Fonte: EHB

Comparado ao Gás e GNL

Aqui, a comparação é um pouco mais complicada, pois depende muito do preço atribuído às mudanças climáticas e às emissões de carbono.

No geral, é provável que o gás natural transportado por duto seja mais barato por enquanto. Isso porque o custo de transporte é semelhante, e a produção de hidrogênio ainda tende a ser mais cara que o gás natural (excluindo impostos sobre carbono).

Comparado ao GNL, a situação é um pouco menos clara, pois requer tanto um duto para transporte interno quanto instalações de regaseificação a serem construídas na Europa. Além disso, o custo das instalações de liquefação nos EUA ou no Qatar, e a energia perdida na liquefação, tornam esse gás mais caro.

Portanto, enquanto o gás natural abundante não estiver disponível por dutos, realisticamente acessível apenas da Rússia, um cenário improvável neste momento, a European Hydrogen Backbone faz sentido quando comparada ao fornecimento de GNL, mesmo sem considerar as emissões de carbono.

Além disso, a maior parte do dinheiro gasto na produção doméstica de hidrogênio e logística será injetada na economia da UE, ajudando a reduzir os déficits comerciais impulsionados pelas importações de energia.

Unificando os Mercados Energéticos Europeus

Um impacto significativo da European Energy Backbone será seus benefícios econômicos para projetos de energia renovável. À medida que a porcentagem de energia verde na rede aumenta, o problema de superprodução em períodos de baixa demanda está crescendo.

Isso pode levar a muita eletricidade produzida durante períodos ventosos ou ensolarados a ser desperdiçada, porque a rede elétrica local não pode utilizá‑la naquele exato momento.

Uma grande capacidade de geração de hidrogênio poderia ajudar a absorver esse excedente de produção localmente e depois transportá‑lo a baixo custo para uma área que não está produzindo o suficiente naquele momento.

Isso provavelmente será especialmente importante para reequilibrar a demanda entre o Sul e o Norte da Europa:

• Dias de inverno sem sol no norte podem absorver a ainda boa produção solar dos países do Sul.
• Semanas tempestuosas no norte durante períodos de mau tempo podem ajudar a compensar a baixa produção solar em todo o continente.

Os corredores que conectam regiões com abundantes recursos de energia renovável serviriam não apenas para importações de hidrogênio, mas também aprimorariam o sistema energético integrado ao conectar diversas fontes renováveis, como energia eólica offshore no norte e energia solar fotovoltaica no sul.

O mesmo pode ser dito sobre o desequilíbrio entre a produção de energia verde e a demanda de energia entre verão e inverno.

Em geral, o verão apresenta maior produção de energia renovável, especialmente devido ao solar, enquanto o consumo de energia aumenta no inverno, com dias mais escuros, especialmente para fins de aquecimento no norte da Europa.

Como o hidrogênio é muito mais eficiente energeticamente quando queimado diretamente do que convertido novamente em eletricidade, armazenar o excedente solar no verão na forma de hidrogênio e depois queimá‑lo no inverno para aquecimento ajudará a reduzir o problema de manter a demanda de gás natural baixa no inverno, usando renováveis em vez disso.

Portanto, no geral, um efeito da European Hydrogen Backbone também poderia ser tornar os projetos renováveis mais lucrativos, mesmo à medida que alcançam uma porcentagem cada vez maior do suprimento total de energia, o que de outra forma aumentaria a capacidade desperdiçada.

O que a Europa Deve Fazer Agora (Licenciamento, Financiamento, Integração)

Os relatórios da EHB enfatizam a necessidade de os tomadores de decisão europeus agirem rapidamente na implementação deste projeto.

Isso se deve em grande parte ao fato de que os 2‑3 anos de construção de um projeto de hidrogênio são, na verdade, menores que o complexo processo de 4 anos necessário para concluir todo o design e licenciamento.

Fonte: EHB

Por esse motivo, a EHB está propondo algumas ações‑chave que os países europeus podem implementar o mais rápido possível:

• Tornando as regulamentações mais claras, fomentando o desenvolvimento mais rápido de instalações de hidrogênio novas e reutilizadas.
• Simplificar e encurtar os procedimentos de planejamento e licenciamento.
• Facilitando a integração das infraestruturas de hidrogênio, gás natural e eletricidade.
• Desbloqueando recursos financeiros por meio do aumento da flexibilidade dos reguladores regionais e eventual concessão de empréstimos garantidos pelo Estado.

Conclusão

A European Hydrogen Backbone é talvez o projeto europeu mais ambicioso até hoje em termos de segurança energética e transição verde.

De forma única, visa integrar a diversa infraestrutura energética dos países europeus em uma visão unificada, ao contrário da abordagem fragmentada até agora prevalente de conectar iniciativas verdes de países separados.

O que pode estar retardando o projeto em relação ao seu objetivo declarado é a dificuldade de coordenar tal iniciativa entre não menos que 33 países. Isso pode ser especialmente desafiador se alguns países‑chave não cumprirem seu papel de forma eficaz, com França, Alemanha e Polônia sendo os principais conectores entre os cinco corredores de hidrogênio construídos na Europa, e os mais cruciais devido à sua importância geográfica.

O financiamento também pode ser um obstáculo, já que a região europeia está passando por uma estagnação econômica prolongada e redirecionando os orçamentos estatais não apenas para a independência energética, mas também para gastos militares.

Investindo em um Inovador da European Hydrogen Backbone

Engie / NaTran (ENGI.PA)

Anteriormente conhecida como GRTgaz, e hoje rebatizada como NaTran para ilustrar seu compromisso de ir além do transporte de gás natural, a empresa faz parte do gigante energético francês Engie, ativo na geração e distribuição de eletricidade, gás natural, energia nuclear, energia renovável, energia distrital e na indústria petrolífera, e possui 60,8 % da NaTran.

GRTgaz/NaTran está envolvida em 3 dos 5 corredores da European Hydrogen Backbone (Europa Ocidental, Mar do Norte, Sul e Centro da Europa excluindo a Polônia).

No geral, a NaTran opera diretamente 32.500 km de dutos de alta pressão na França, bem como 14 unidades de armazenamento subterrâneas e 4 terminais de GNL localizados na costa francesa.

Fonte: NaTran

No total, a empresa emprega 3.854 pessoas e transportou 588 TWh de gás em 2024.

Portanto, a NaTran tem ampla experiência no manuseio de gás, e também possui duas subsidiárias fora da França:

• Elengy, o líder europeu em serviços de terminais de GNL,
• NaTran Deutschland, o operador da rede de transmissão MEGAL que conecta a República Tcheca, Alemanha, Áustria e França.

O núcleo da contribuição da NaTran para a EHB será o H2Med, o corredor transnacional europeu de dutos de hidrogênio que conecta Portugal e Espanha à França. Ele poderá transportar cerca de dois milhões de toneladas de hidrogênio para a França a cada ano, ou 10 % das necessidades estimadas de hidrogênio da União Europeia.

Além do hidrogênio, a NaTran também promove outras soluções alternativas de biogás, incluindo produção a partir de resíduos, por exemplo, biogás, pirogaseificação, gaseificação hidrotermal e produção de e‑metano (a partir de hidrogênio renovável e CO₂ reciclado).

O grupo maior Engie, anteriormente conhecido como GDF Suez, é um gigante energético e uma das 10 maiores empresas francesas listadas publicamente, classificada por faturamento. O grupo resulta da fusão da GDF (“Gas De France” – Gás da França) e da Suez SA (envolvida em abastecimento e tratamento de água, gestão de resíduos e energia) em 2006, tornando‑a, na época, a segunda maior empresa de serviços públicos do mundo.

Desde a fusão, a Engie adquiriu outras empresas de serviços públicos como a International Power (com atividades em ) para formar a Engie Energy International, a empresa francesa de energia solar Solairedirect, a empresa de armazenamento de baterias baseada em Houston, Broad Reach Power, bem como 90 % da Transportadora Associada de Gás (TAG), a maior proprietária de sistema de transmissão de gás natural do Brasil em 2019.

Fonte: Engie

Com a expansão da NaTran para o hidrogênio e seu papel fundamental no projeto European Hydrogen Backbone, e as aquisições na última década, a Engie é uma empresa de gás natural e energia elétrica que abraça firmemente a transição energética, tornando‑se não apenas uma líder francesa, mas também internacional em formas de energia de baixo carbono, incluindo biogás, hidrogênio e nuclear.