FELPT: China descarboniza a economia através do Hidrogénio Verde
A China, como segunda maior economia global, comprometeu-se a atingir o pico das suas emissões de carbono antes de 2030, e a atingir a total neutralidade carbónica até 2060. Se os objetivos chineses se concretizarem, o país irá alcançar um feito único por ter atingido um dos declínios mais rápidos das emissões de CO2. A China pretende em menos de 30 anos passar do pico de emissões para a total neutralidade carbónica.
O aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE), em particular de dióxido de carbono (CO2), está a provocar uma mudança irrefutável no clima mundial. A ameaça das alterações climáticas tem não apenas provocado uma crise devastadora no meio ambiente, mas também afetado a estabilidade geopolítica, colocando uma nova pressão sobre atividades sociais e económicas da humanidade. Nesse sentido, para minimizar os efeitos das alterações climáticas, as maiores economias mundiais têm apostado na transformação e descarbonização dos seus sistemas energéticos. As medidas de descarbonização de maior relevo focam-se na utilização de recursos energéticos de origem renovável ou de energia nuclear, no desenvolvimento de mecanismos de captura e armazenamento de carbono, na eficiência energética e na implementação de diversos mecanismos de mercado que desincentivem o uso de tecnologias poluentes, e.g. taxas de carbono.
No quadro legal, a descarbonização mundial ganhou um novo fôlego após a assinatura do Acordo de Paris, negociado em 2015, no âmbito da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas. No acordo foram estabelecidas medidas para a diminuição das emissões de CO2 a partir de 2020, estabelecendo-se como objetivo manter o aumento da temperatura média mundial abaixo dos 2°C em relação aos níveis pré-industriais. Como consequência do Acordo de Paris, vários blocos económicos, dos quais se destacam a União Europeia, os Estados Unidos da América e a República Popular da China, começaram a traçar estratégias para reduzir a sua pegada de carbono. A China, como segunda maior economia global, comprometeu-se a atingir o pico das suas emissões de carbono antes de 2030, e a atingir a total neutralidade carbónica até 2060. Se os objetivos chineses se concretizarem, o país irá alcançar um feito único por ter atingido um dos declínios mais rápidos das emissões de CO2. A China pretende em menos de 30 anos passar do pico de emissões para a total neutralidade carbónica. Em comparação, a União Europeia prevê atingir a neutralidade carbónica em 2050, tendo o seu pico de emissões sido alcançado em 1979, ao passo que os Estados Unidos preveem que a eliminação das suas emissões desde o máximo histórico até à neutralidade dure 40 anos.
Não obstante, os combustíveis fósseis representam, atualmente, 90% da oferta de energia primária da China e são responsáveis por emissões anuais de 9,9 gigatoneladas (Gt) de CO2 (28% das emissões globais), o equivalente a mais de 2 mil milhões de veículos ligeiros a emitirem 4,6 t/ano cada.
Figura 1 – Emissões de CO2 por sector, em 2019, República Popular da China.
Adaptado de Agência Internacional de Energia
No âmbito do desafio de atingir a neutralidade carbónica até 2060, a China inaugurou, em julho de 2021, o maior mercado de comércio de carbono do mundo, criando a primeira estrutura de âmbito nacional para a regulamentação e cotação das emissões de GEE no país. Adicionalmente, a China tem vindo a implementar Planos Quinquenais com metas vinculantes para reduzir a intensidade carbónica e energética. O mais recente plano quinquenal foi publicado em março de 2021, e visa reduzir a intensidade de carbono (quantidade de CO2 emitida por unidade do PIB) em 18% e a intensidade energética (quantidade de energia consumida por unidade do PIB) em 13,5% até 2025. O plano também estabelece que a proporção de fontes de combustíveis não fósseis na matriz energética da China se deve cifrar em pelo menos 20% e almeja construir 1200 GW de potência elétrica eólica e solar entre 2021 e 2025, o equivalente a cerca de 40 vezes a potência elétrica total em Portugal.
Note-se que a China, na sua matriz energética, tem mais de 60% de carvão e mais de 25% em petróleo e gás natural. A Figura 2 mostra a matriz energética da China em 2019, enfatizando a sua alta dependência de combustíveis fósseis, em particular de carvão. A figura 2 contém ainda uma previsão da matriz energética de 2025, sendo de salientar o crescimento da produção energética de origem renovável e, consequentemente, a redução do consumo de carvão.
Figura 2 – Matriz energética primária, em 2019 (esquerda) e previsão para 2025 (direita), República Popular da China.
Adaptado de Administração Nacional de Energia da China e Universidade de Tsinghua
No último plano quinquenal, a produção de hidrogénio (H2) surge como uma das indústrias prioritárias a desenvolver, sendo destacado pelo potencial para descarbonizar sectores como o transporte, o aquecimento, a indústria pesada, bem como possibilitar o armazenamento de energia de longa duração. Para promover o desenvolvimento da economia do H2, muitos governos provinciais e autoridades do governo central conceberam políticas públicas para apoiar o setor e aumentaram o investimento em investigação e desenvolvimento nesta tecnologia. Na China, em 2022, um número crescente de projetos de H2 abrange a totalidade do país, salientando-se que 23 províncias e municípios formularam planos de desenvolvimento para o mercado de H2 e incluíram-no como prioridade fundamental para o desenvolvimento sustentável. Destacam-se o cluster económico Beijing-Tianjin-Hebei (conhecido como Jing-Jin-Ji), as províncias de Guangdong e Henan e o município de Shanghai como áreas de demonstração para o desenvolvimento do mercado de H2 (ver Figura 3).
Figura 3 – Mapa da República Popular da China.
Adaptado de Ministério de Recursos Naturais da República Popular da China, 2019
De acordo com o nível de desenvolvimento da indústria de produção de H2 verde, estas regiões podem receber benefícios fiscais até aproximadamente 241 milhões de euros. Adicionalmente, o município de Beijing e a província de Jiangsu aceleraram o planeamento e construção de postos de abastecimento de H2, e a província de Zhejiang estabeleceu o uso direto de H2 em centrais de cogeração, adquiriu transportes públicos elétricos alimentados a fuel cell, introduziu o uso de H2 na sua rede portuária e planeia a produção de H2 por eletrólise com energia vinda da eólica offshore. Outro exemplo meritório é o da Região Autónoma da Mongólia Interior, onde o departamento de planeamento energético está a delinear sete projetos de energia eólica e solar nas cidades de Ordos e Baotou que permitirão a produção de cerca de 67 000 toneladas por ano de H2 verde. No total, a Mongólia Interior pretende atingir o valor de 100 000 toneladas por ano de H2 verde até 2023, desenvolver 60 postos de abastecimento de H2 e adquirir milhares de veículos a fuel cell para aplicar aos setores da mineração, logística e transportes públicos. Tendo a ambição de liderar o setor do hidrogénio mundial, a China está a emergir rapidamente como um dos países com maior capacidade instalada de eletrolisadores, sendo atualmente responsável por 35% da capacidade mundial da produção de eletrolisadores.
Esta ambição sai reforçada com a publicação, em março de 2022, do Plano Quinquenal de Execução “Novas Fontes de Armazenamento de Energia”. No documento foram definidas novas metas para 2025 para toda a indústria do H2, dos quais se destacam a expansão dos postos de abastecimento de veículos fuel cell e uma meta nacional de capacidade de produção de H2 renovável entre 100 000 e 200 000 toneladas por ano. Além disso, o Plano restringe o desenvolvimento da produção de H2 baseada em combustíveis fósseis (H2 cinzento), promove o estabelecimento de um mercado de hidrogénio próximo às instalações de produção, e enfatiza a importância do desenvolvimento de tecnologias mais avançadas, incluindo a produção nuclear de H2 (H2 rosa) e eletrólise da água do mar, entre outros.
Em suma, a China tem metas de descarbonização ambiciosas e é o maior produtor de H2, com cerca de 33,42 megatoneladas (cerca de 25% do total mundial). No entanto, a maior parte desse H2 é ainda gerado a partir de combustíveis fósseis. Para lidar com esta dicotomia entre a origem fóssil da maioria do H2 produzido e a produção por via renovável, em coerência com as metas de neutralidade carbónica para o País, é vital que a produção de H2 verde aumente nos próximos anos.
Devido ao desfasamento entre a procura energética nas áreas costeiras mais industrializadas, como Shanghai e Pequim, e a capacidade de oferta de áreas mais ricas em recursos renováveis no oeste e noroeste, como a Mongólia Interior, o H2 aparece no centro da estratégia de descarbonização chinesa.
Neste sentido, o H2 torna-se vital para garantir o cumprimento das metas de neutralidade carbónica e constitui um vector flexível de armazenamento e transporte de energia, assegurando um maior equilíbrio económico entre as regiões remotas da China e os seus centros económicos.
João Graça Gomes1,3,4, Jiang Juan1, João Godinho2, Ana Sousa2,3, Ana Gomes3,4, Bruno Henrique Santos3,5, Henrique A. Matos2, Pedro Frade3, Wang Shuyang1, Zhang Xu1, Lin Yu1, Li Xinyi1, Filipe de Vasconcelos Fernandes3,6, Yang Tianqi7
1Sino-Portuguese Centre for New Energy Technologies / Shanghai Investigation, Design and Research Institute;
2 CERENA, DEQ, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa
3Future Energy Leaders Portugal / Associação Portuguesa de Energia;
4Embaixadores do Pacto Climático Europeu;
5Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
6Vieira de Almeida Sociedade de Advogados;
7School Of Civil Engineering, University of Leeds