Na busca implacável pela descarbonização de nossos sistemas energéticos até 2050, a eletricidade emerge como o protagonista indiscutível na transição energética. Esse protagonismo se fundamenta em três pilares sólidos: a rápida queda de custos das tecnologias eólicas e solares, tornando-as altamente competitivas; a versatilidade e qualidade da eletricidade como vetor energético; e a capacidade de eletrificação que possibilita o uso de tecnologias mais eficientes, como bombas de calor e veículos elétricos, que consomem uma fração das tecnologias legadas correspondentes.
No entanto, a eletrificação enfrenta desafios consideráveis no setor de aquecimento e refrigeração, que representa aproximadamente metade do consumo global de energia e gera mais de 40% das emissões de dióxido de carbono relacionadas à energia. Embora muitas dessas necessidades possam ser atendidas com tecnologias maduras e altamente eficientes, como as bombas de calor, há exceções.
Setores industriais, especialmente aqueles intensivos em energia, requerem energia térmica para ativar reações químicas ou transformações físicas. Essas necessidades não se limitam apenas à quantidade de energia, mas também a níveis específicos de temperatura que atualmente não podem ser alcançados por bombas de calor, como seria desejável.
Isso significa que soluções inovadoras precisam ser introduzidas nos mercados para descarbonizar essas indústrias. Dois principais caminhos se destacam: a eletrificação direta dos processos e a eletrificação indireta por meio do hidrogênio verde, produzido a partir de energia eólica e solar, como um vetor energético substituto ao gás natural.
Segundo o Cenário 1,5°C da IRENA, até 2050, a eletrificação direta poderia atender a 27% das necessidades energéticas industriais, enquanto o hidrogênio (eletrificação indireta) contribuiria com 22%, dos atuais 23% combinados de ambas as fontes. Para aplicações de aquecimento com temperaturas até 200°C, o foco está na expansão da faixa de temperatura operacional das bombas de calor. No entanto, os desafios surgem em aplicações que requerem temperaturas superiores a 1.000°C, e é aqui que inovações promissoras estão em diferentes estágios de desenvolvimento.
Setores industriais cruciais, como química, cimento e aço, enfrentam dificuldades na eletrificação, e soluções promissoras estão sendo desenvolvidas para seus processos. Um exemplo é a introdução de “crackers” elétricos (e-crackers) para converter hidrocarbonetos pesados em produtos químicos de alto valor, substituindo os crackers convencionais a vapor. Essas soluções, atualmente em fase piloto, representam um marco fundamental na descarbonização de processos petroquímicos intensivos em carbono.
Da mesma forma, a indústria cimenteira está explorando novos fornos onde o calor é gerado por geradores de plasma, enquanto o setor siderúrgico testa processos de redução eletrolítica. Todos esses avanços têm em comum a eletricidade como fonte de energia de entrada.
À medida que nos aproximamos do primeiro balanço global do Acordo de Paris na COP28 em novembro, desafios significativos permanecem na mesa, exigindo esforços contínuos tanto da indústria quanto do governo. A inovação está no centro desses esforços compartilhados.
Para acelerar o progresso em direção a um setor industrial descarbonizado, a IRENA realizará várias sessões durante sua Semana da Inovação. Este evento reúne líderes, especialistas, representantes da indústria e tomadores de decisão para discutir inovações de ponta que acelerem a transformação energética por meio de soluções inovadoras, incluindo abordagens para a descarbonização dos setores siderúrgico e químico.
