Por que o Hidrogênio Pode Ainda Ser o Combustível do Futuro

O hidrogênio tem sido apontado há muito tempo como um potencial combustível para o futuro. Um que eliminará a necessidade de combustíveis fósseis para alimentar motores de combustão interna (ICE) oferecendo uma alternativa de queima limpa que é facilmente acessível. Interessantemente, esse futuro está se tornando mais provável, pois cientistas estão agora descobrindo novas fontes de hidrogênio em todo o mundo. Algumas através de excreções naturais da Terra e algumas através da introdução de enzimas em poços fechados.

Empresas Desenvolvendo Tecnologia de Célula de Combustível de Hidrogênio

As seguintes são empresas que têm divisões dedicadas ao desenvolvimento de células de combustível de hidrogênio e ICE de hidrogênio.

Cummins Inc. (NASDAQ: CMI)

Estabelecida em 1919, a Cummins Inc. cresceu para se tornar uma líder global em soluções de energia. Com sua sede em Columbus, Indiana, a empresa é renomada por projetar, fabricar, vender e prestar serviços a uma ampla gama de produtos de energia, incluindo motores de diesel e combustíveis alternativos, trens de força elétricos e híbridos, e componentes associados. A Cummins opera através de cinco segmentos distintos: Motor, Distribuição, Componentes, Sistemas de Energia e Nova Energia.

Nos últimos anos, a Cummins tem sido proativa na transição para soluções de energia mais sustentáveis, com ênfase particular no hidrogênio. O segmento de Nova Energia da empresa, lançado em 2019, é dedicado ao desenvolvimento de trens de força eletrificados, tecnologia de bateria avançada, células de combustível e geração de hidrogênio.

Um marco importante na mudança da Cummins para o hidrogênio foi a aquisição da Hydrogenics Corporation em 2019. Como uma inovadora líder em tecnologias de produção de células de combustível e hidrogênio, a integração da Hydrogenics nas operações da Cummins marcou um passo significativo na compromisso da empresa com soluções baseadas em hidrogênio.

Através de parcerias estratégicas e investimentos, a Cummins está posicionando-se à frente da economia do hidrogênio, aproveitando sua ampla expertise em sistemas e componentes de energia. O foco da empresa no hidrogênio destaca seu compromisso com a sustentabilidade e a descarbonização.

Capitalização de Mercado: $34.34B

Preço/Lucro (P/L): 13.73

Lucro por Ação (EPS): $17.74

Na época da escrita, a Cummins (CMI) apresentava as métricas acima e é listada como ‘Comprar’ entre a maioria das principais firmas de investimento.

Plug Power Inc. (NASDAQ: PLUG)

A Plug Power Inc., estabelecida em 1997 e sediada em Latham, Nova York, é uma força pioneira no desenvolvimento de tecnologia de célula de combustível de hidrogênio. A empresa projeta, desenvolve, fabrica e comercializa sistemas de célula de combustível de hidrogênio usados para alimentar motores elétricos principalmente no setor de mobilidade elétrica.

Os sistemas de célula de combustível inovadores da Plug Power são projetados para substituir baterias convencionais em veículos e equipamentos elétricos, como empilhadeiras usadas em armazéns e centros de distribuição. A linha de produtos da empresa inclui GenDrive, um sistema de célula de combustível de hidrogênio PEM que fornece energia a veículos elétricos de manipulação de materiais.

Nos últimos anos, a Plug Power expandiu seu foco além de células de combustível para manipulação de materiais e começou a mirar mercados mais amplos. Isso inclui sistemas de energia estacionários, frotas de veículos de entrega e até mesmo aplicações potenciais na aviação. As aquisições estratégicas da empresa, como a da United Hydrogen e Giner ELX, fortaleceram ainda mais sua posição na economia do hidrogênio, melhorando suas capacidades em geração, liquefação e distribuição de hidrogênio.

O compromisso da Plug Power com a tecnologia de célula de combustível de hidrogênio destaca seu compromisso com soluções de energia sustentáveis e sua visão para um futuro mais verde.

Capitalização de Mercado: $7.09B

Preço/Lucro (P/L) 1 ano: -12.14

Lucro por Ação (EPS): $-1.33

Na época da escrita, a Plug Power (PLUG) apresentava as métricas acima e é listada como ‘Comprar Forte’ entre a maioria das principais firmas de investimento.

O que é Hidrogênio?

O hidrogênio é o elemento mais simples e abundante no universo. É um gás incolor, inodoro e insípido em condições padrão. O hidrogênio tem um único elétron e próton, tornando-o o elemento mais leve.

O hidrogênio é altamente reativo devido à configuração de seus elétrons. Ele tem um elétron em sua camada externa, enquanto precisa de dois para alcançar uma configuração estável semelhante ao gás nobre hélio. Isso torna o hidrogênio ansioso para formar ligações com outros elementos para preencher sua camada externa. Ele prontamente forma uma ligação com elementos que precisam de um elétron para completar suas próprias camadas externas, como o oxigênio na formação de água (H2O), ou com outro átomo de hidrogênio para formar uma molécula de hidrogênio (H2). Essa propensão a formar ligações com outros elementos para alcançar uma configuração eletrônica estável é o que torna o hidrogênio tão reativo.

O hidrogênio é comumente usado em várias indústrias, incluindo o setor de energia, onde é visto como uma potencial fonte de combustível limpa, pois, quando usado para produzir energia em uma célula de combustível, emite apenas água como subproduto.

Como é Usado como Combustível?

O hidrogênio pode ser usado como combustível de várias maneiras:

1. Células de Combustível: Em uma célula de combustível, o hidrogênio e o oxigênio são combinados para produzir eletricidade, com água e calor como os únicos subprodutos. Esse processo é limpo e eficiente. As células de combustível podem ser usadas em uma variedade de aplicações, desde a alimentação de edifícios até veículos elétricos.
2. Motores de Combustão Interna: O hidrogênio pode ser usado em um motor de combustão interna de maneira semelhante à gasolina ou diesel. No entanto, isso é menos comum e geralmente menos eficiente do que usar hidrogênio em células de combustível.
3. Geração de Energia: O hidrogênio pode ser queimado em uma turbina para gerar eletricidade, semelhante a turbinas de gás natural.
4. Armazenamento de Energia: O hidrogênio pode atuar como um meio de armazenamento de energia. A energia renovável em excesso (como energia eólica ou solar) pode ser usada para produzir hidrogênio por meio da eletrólise. Esse hidrogênio pode então ser armazenado e usado posteriormente quando a demanda por energia for alta ou a produção de energia renovável for baixa.

A principal vantagem de usar o hidrogênio como combustível é que ele produz apenas água quando queimado ou usado em uma célula de combustível, tornando-o uma fonte de energia limpa que não contribui para as emissões de gases de efeito estufa.

Por que o Hidrogênio como Combustível é Importante?

A mudança para o uso do hidrogênio como combustível é importante por várias razões:

1. Impacto Ambiental: O hidrogênio, quando usado como combustível em células de combustível, produz apenas água como subproduto, tornando-o uma fonte de energia limpa. Isso pode reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa e ajudar a mitigar as mudanças climáticas.
2. Segurança Energética: O hidrogênio pode ser produzido a partir de uma variedade de recursos, incluindo água, gás natural e biomassa. Essa diversificação de fontes de energia pode aumentar a segurança energética e reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
3. Versatilidade: O hidrogênio pode ser usado em uma ampla gama de aplicações, desde a alimentação de veículos até a aquecimento de casas e geração de eletricidade. Essa versatilidade torna-o uma parte potencialmente importante de um futuro energético sustentável.

No entanto, também existem desafios associados ao uso do hidrogênio como combustível, incluindo processos de produção que tradicionalmente são bastante intensivos em energia. Coisas que devem ser consideradas incluem dificuldades de armazenamento e transporte, e a necessidade de desenvolvimento significativo de infraestrutura. Apesar desses desafios, os benefícios potenciais do hidrogênio tornam-no uma área importante de foco na transição para um sistema energético mais sustentável.

Fontes de Hidrogênio

Como já estabelecemos, a estrutura atômica do hidrogênio o torna particularmente reativo. Essa característica levou-nos a acreditar que o hidrogênio puro é difícil de encontrar na natureza, resultando em uma dependência de técnicas como a eletrólise para gerar um suprimento. No entanto, houve vários desenvolvimentos nos últimos anos que indicam que essa linha de pensamento pode estar errada.

Enzimas de Poços de Petróleo

Os humanos têm perfurado poços de petróleo desde meados do século XIX. Como resultado dessa atividade, existem inúmeros poços abandonados e esgotados em todo o mundo. Interessantemente, cientistas descobriram que, embora os poços possam estar esgotados de petróleo, ainda há uma oportunidade agora para retirar um combustível mais sustentável de suas profundezas – Hidrogênio.

Isso está sendo tornado possível por empresas como a Cemvita Factor, que estão desenvolvendo enzimas especializadas que, quando introduzidas em poços esgotados, trabalham para quebrar os hidrocarbonetos remanescentes em vários componentes, com o hidrogênio sendo um deles. A empresa se refere ao hidrogênio gerado por esse processo como ‘Hidrogênio Dourado’.

Reservas Naturais de Hidrogênio

Embora a introdução de enzimas em poços esgotados seja uma abordagem fantástica para revitalizar um recurso existente, é a única maneira de gerar um suprimento? Interessantemente, houve várias descobertas nos últimos anos de enormes, bolsões naturais de gás hidrogênio. Alguns países onde tais exemplos foram encontrados incluem,

• Austrália
• Canadá
• França
• Alemanha
• Japão
• Rússia
• Nova Zelândia

Apesar dessas ocorrências, os cientistas ainda estão aprendendo sobre o processo de onde o hidrogênio vem, a vastidão das reservas e o potencial efeito sobre os ambientes circundantes se retirado. Independentemente disso, o potencial para esses depósitos acelerar a adoção generalizada do hidrogênio como fonte de combustível é enorme.

Palavra Final

Em resumo, o hidrogênio permanece como uma alternativa/ substituto tentadora para nossa dependência contínua de combustíveis fósseis. Felizmente, devido à ingenuidade oferecida por cientistas em todo o mundo, podemos ter acesso a suprimentos mais acessíveis e abundantes de hidrogênio, tanto por meio de fontes naturais quanto de poços tratados. Com isso, haverá uma redução subsequente no custo de produção do hidrogênio, tornando-o um combustível ainda mais atraente para empresas como a Cummins e a Plug Power desenvolverem soluções em torno.