Possíveis impactos da inserção do hidrogênio como vetor energético, com ênfase nas matrizes energéticas do Brasil e Paraguai

Resumo

A necessidade de uma transição energética em busca da descarbonização das economias globais tem impulsionado a busca por fontes de energias mais limpas e sustentáveis. Nessa busca está incluído o uso eficiente das energias renováveis que apresentam limitações de continuidade de geração por serem intermitentes. Neste contexto entra o hidrogênio que é uma forma possível de armazenamento de energia atuando como vetor energético com elevado potencial de complementação das fontes intermitentes de energia. Portanto, esta tese tem como foco a avaliação das matrizes energéticas do Brasil e do Paraguai, analisando suas semelhanças e diversidades bem como os desafios e as oportunidades para a inserção do hidrogênio como uma estratégia de alternativa energética, considerando aspectos técnicos, regulatórios, econômicos e ambientais. A metodologia adotada é de caráter exploratório e interdisciplinar, englobando levantamento bibliográfico, análise dos balanços energéticos nacionais, identificação de leis, políticas e regulamentações específicas para o hidrogênio, além da aplicação das ferramentas analíticas SWOT e Pestel. Na busca de documentos oficiais com dados energéticos dos dois países, foi possível uma análise e constatação que as matrizes energéticas possuem uma dependência significativa dos combustíveis fósseis, principalmente pelo uso no setor de transportes, que representa a maior parcela das emissões de gases de efeito estufa nos países. Os resultados indicam que o Brasil e o Paraguai possuem condições técnicas e institucionais favoráveis para o desenvolvimento da economia do hidrogênio, embora enfrentem desafios regulatórios e de coordenação intersetorial. A produção de hidrogênio por meio de fontes renováveis, sobretudo a hidrelétrica, pode gerar ganhos significativos de eficiência, otimizar a operação dos sistemas elétricos e ampliar o tempo disponível para o planejamento de expansão da infraestrutura energética. Porém, o uso do excedente de energia de cada país precisa ser avaliado técnica e politicamente, tendo em vista que parte dela é exportada, principalmente pelo Paraguai. Assim, conclui-se que a inclusão estratégica do hidrogênio nas matrizes energéticas do Brasil e do Paraguai não apenas contribui para a transição energética com menor emissão de carbono, como também oferece benefícios econômicos, técnicos e ambientais de longo prazo, considerando-se como uma solução viável e necessária para as suas sustentabilidades energéticas. Resumen La necesidad de una transición energética para descarbonizar las economías globales ha impulsado la búsqueda de fuentes de energía más limpias y sostenibles. Esta búsqueda incluye el uso eficiente de las energías renovables, cuya continuidad de generación es limitada debido a su intermitencia. El hidrógeno es una forma potencial de almacenamiento de energía, actuando como un vector energético con un potencial significativo para complementar las fuentes de energía intermitentes. Por lo tanto, esta tesis se centra en la evaluación de las matrices energéticas de Brasil y Paraguay, analizando sus similitudes y diferencias, así como los desafíos y oportunidades para incorporar el hidrógeno como una estrategia energética alternativa, considerando aspectos técnicos, regulatorios, económicos y ambientales. La metodología adoptada es exploratoria e interdisciplinaria, abarcando una revisión bibliográfica, el análisis de los balances energéticos nacionales, la identificación de leyes, políticas y regulaciones específicas para el hidrógeno, y la aplicación de las herramientas analíticas SWOT y Pestel. Mediante la búsqueda de documentos oficiales con datos energéticos de ambos países, fue posible analizar y confirmar que sus matrices energéticas dependen significativamente de los combustibles fósiles, principalmente debido a su uso en el sector del transporte, que representa la mayor parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en los países. Los resultados indican que Brasil y Paraguay cuentan con condiciones técnicas e institucionales favorables para el desarrollo de la economía del hidrógeno, si bien enfrentan desafíos regulatorios y de coordinación intersectorial. La producción de hidrógeno mediante fuentes renovables, especialmente la hidroeléctrica, puede generar importantes mejoras de eficiencia, optimizar la operación de los sistemas eléctricos y aumentar el tiempo disponible para planificar la expansión de la infraestructura energética. Sin embargo, el uso del excedente energético de cada país debe evaluarse técnica y políticamente, considerando que parte de este se exporta, principalmente por Paraguay. Por lo tanto, se concluye que la inclusión estratégica del hidrógeno en las matrices energéticas de Brasil y Paraguay no solo contribuye a la transición energética con menores emisiones de carbono, sino que también ofrece beneficios económicos, técnicos y ambientales a largo plazo, considerándola una solución viable y necesaria para su sostenibilidad energética.

Abstract

The need for an energy transition to decarbonize global economies has driven the search for cleaner and more sustainable energy sources. This search includes the efficient use of renewable energy sources, which have limited generation continuity due to their intermittent nature. Hydrogen is a potential form of energy storage, acting as an energy carrier with significant potential to complement intermittent energy sources. Therefore, this thesis focuses on evaluating the energy matrices of Brazil and Paraguay, analyzing their similarities and differences, as well as the challenges and opportunities for incorporating hydrogen as an alternative energy strategy, considering technical, regulatory, economic, and environmental aspects. The methodology adopted is exploratory and interdisciplinary, encompassing a bibliographic survey, analysis of national energy balances, identification of specific laws, policies, and regulations for hydrogen, and the application of the SWOT and Pestel analytical tools. By searching for official documents with energy data from both countries, it was possible to analyze and confirm that their energy matrices are significantly dependent on fossil fuels, primarily due to their use in the transportation sector, which accounts for the largest share of greenhouse gas emissions in the countries. The results indicate that Brazil and Paraguay have favorable technical and institutional conditions for the development of the hydrogen economy, although they face regulatory and intersectoral coordination challenges. Hydrogen production through renewable sources, especially hydroelectric power, can generate significant efficiency gains, optimize the operation of electrical systems, and increase the time available for planning energy infrastructure expansion. However, the use of each country's surplus energy needs to be evaluated technically and politically, considering that part of it is exported, mainly by Paraguay. Thus, it is concluded that the strategic inclusion of hydrogen in the energy matrices of Brazil and Paraguay not only contributes to the energy transition with lower carbon emissions but also offers long-term economic, technical, and environmental benefits, considering it a viable and necessary solution for their energy sustainability.

Descrição

Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Energia e Sustentabilidade.

Palavras-chave

matriz energética, Paraguai, hidrogênio, transição energética

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