A energia do hidrogênio e suas rotas tecnológicas: explorando o potencial da suinocultura catarinense para a transição energética

Abstract

As constantes crises no setor energético em paralelo às inequívocas manifestações recentes do aquecimento global, têm impulsionado pesquisas em tecnologias mais eficientes que utilizem recursos renováveis como matéria-prima para geração de energia de baixo carbono. Nesse cenário, a cadeia produtiva do hidrogênio recebe atenção especial por ser um combustível com alta capacidade energética e impacto ambiental mínimo, apresentando-se como um vetor energético com potencial para substituir combustíveis fósseis tradicionais e promover, portanto, os esforços em direção à descarbonização. Este trabalho apresenta aspectos técnicos da produção de hidrogênio a partir de rotas tecnológicas que envolvem a reforma de hidrocarbonetos, como o biogás, ou a biomassa proveniente dos dejetos suínos como fonte biológica para produção de gás de síntese. Santa Catarina, maior produtor de suínos do Brasil, tem na suinocultura uma atividade econômica significativa. Contudo, os dejetos gerados representam um grande problema ambiental no estado, ainda gerando passivos aos produtores e degradando o meio natural. Como estudo de caso, este projeto busca avaliar o potencial teórico de produção de hidrogênio no Estado de Santa Catarina através da reforma a vapor do biogás proveniente da digestão anaeróbia dos dejetos suínos. Concomitantemente, são investigados os aspectos ecológicos, apresentando uma análise das emissões do processo de reforma do biogás, demonstrando que este método de produção de hidrogênio é uma rota tecnologicamente atraente do ponto de vista ambiental. Desta forma, este projeto propõe que a integração da produção de hidrogênio com os dejetos produzidos pelos rebanhos suinícolas do estado catarinense, representa uma abordagem inovadora e viável, alinhada aos objetivos de sustentabilidade socioambiental e com expressivo potencial para somar na contribuição de um setor de energia vinculado aos anseios contemporâneos.

The constant crises in the energy sector, in parallel with the unequivocal recent manifestations of global warming, have driven research into more efficient technologies that use renewable resources as raw materials for generating low-carbon energy. In this scenario, the hydrogen production chain receives special attention because it is a fuel with high energy capacity and minimal environmental impact, presenting itself as an energy vector with the potential to replace traditional fossil fuels and therefore promote efforts towards decarbonization. This paper presents technical aspects of hydrogen production from technological routes that involve the reforming of hydrocarbons, such as biogas, or biomass from pig waste as a biological source for the production of synthesis gas. Santa Catarina, Brazil's largest pig producer, has a significant economic activity in pig farming. However, the waste generated represents a major environmental problem in the state, still generating liabilities for producers and degrading the natural environment. As a case study, this project seeks to evaluate the theoretical potential for hydrogen production in the state of Santa Catarina through the steam reforming of biogas from the anaerobic digestion of pig waste. At the same time, the ecological aspects are investigated, presenting an analysis of the emissions from the biogas reforming process, demonstrating that this method of hydrogen production is a technologically attractive route from an environmental point of view. In this way, this project proposes that integrating hydrogen production with the waste produced by pig herds in the state of Santa Catarina represents an innovative and viable approach, aligned with the objectives of socio-environmental sustainability and with significant potential to contribute to an energy sector linked to contemporary aspirations.