Modelo de critérios para macrolocalização de usinas de hidrogênio verde no Brasil

Abstract

A crescente preocupação com as mudanças climáticas e a busca por fontes de energia limpa e renovável impulsionaram o interesse no hidrogênio verde (H2V) como alternativa promissora para a descarbonização de diversos setores. O Brasil, com seus abundantes recursos naturais, como radiação solar, ventos e biomassa, possui um enorme potencial para se tornar um líder na produção e exportação de H2V. No entanto, a escolha da localização de usinas de H2V é um processo complexo, que envolve a análise de múltiplos critérios, tanto técnicos quanto socioeconômicos e ambientais. Este estudo teve como objetivo principal desenvolver um modelo de critérios para a macrolocalização eficiente de usinas de H2V no Brasil. Para isso, foi realizada uma revisão de literatura estruturada, abrangendo 18 artigos científicos e documentos governamentais, a fim de identificar os critérios mais relevantes mencionados na literatura e nas diretrizes governamentais. Além disso, foram coletados dados de usinas de H2V já instaladas no Brasil e aplicados questionários a especialistas do setor para verificar a aplicabilidade dos critérios na prática. Os resultados da revisão da literatura e da análise dos questionários revelaram que os critérios mais importantes para a macrolocalização de usinas de H2V no Brasil são: irradiação solar, temperatura, velocidade do vento, topografia, acesso a rodovias e à rede elétrica, disponibilidade de recursos hídricos, uso do solo e viabilidade econômica. A partir desses critérios, foi desenvolvido um modelo de simulação utilizando o software AnyLogistix, que permite avaliar diferentes cenários e identificar as localizações mais adequadas para a implantação de usinas de H2V, considerando as características específicas de cada região e a importância relativa de cada critério. A validação do modelo proposto por especialistas do setor confirmou sua aplicabilidade e eficácia na tomada de decisão sobre a localização de usinas de H2V. O modelo desenvolvido neste estudo pode auxiliar empresas, investidores e formuladores de políticas públicas na identificação de áreas com maior potencial para a produção de H2V, impulsionando o desenvolvimento da indústria do hidrogênio verde no Brasil e contribuindo para a transição energética do país. Desta forma, este trabalho apresenta uma análise abrangente dos critérios relevantes para a macrolocalização de usinas de H2V no Brasil, propondo um modelo de simulação para auxiliar na tomada de decisão e validando-o com especialistas do setor. Os resultados deste estudo podem contribuir significativamente para o desenvolvimento da indústria do hidrogênio verde no país, impulsionando a transição energética e a busca por um futuro mais sustentável.

Abstract: The growing concern about climate change and the search for clean and renewable energy sources have driven interest in green hydrogen (H2V) as a promising alternative for decarbonizing various sectors. Brazil, with its abundant natural resources, such as solar radiation, wind, and biomass, has enormous potential to become a leader in the production and export of H2V. However, choosing the location of H2V plants is a complex process, involving the analysis of multiple criteria, both technical, socioeconomic, and environmental. This study's main objective was to develop a model of criteria for the efficient macro-location of H2V plants in Brazil. For this, a structured literature review was carried out, covering 18 scientific articles and government documents to identify the most relevant criteria mentioned in the literature and government guidelines. In addition, data was collected from H2V plants already installed in Brazil, and questionnaires were applied to sector experts to verify the applicability of the criteria in practice. The results of the literature review and the analysis of the questionnaires revealed that the most important criteria for the macrolocation of H2V plants in Brazil are solar radiation, temperature, wind speed, topography, access to roads and the electricity grid, availability of water resources, land use, and economic feasibility. Based on these criteria, a simulation model was developed using AnyLogistix software, which allows for the evaluation of different scenarios and the identification of the most suitable locations for the implementation of H2V plants, considering the specific characteristics of each region and the relative importance of each criterion. The validation of the proposed model by sector experts confirmed its applicability and effectiveness in decision-making regarding the location of H2V plants. The model developed in this study can help companies, investors, and policymakers identify areas with the greatest potential for H2V production, boosting the development of the green hydrogen industry in Brazil and contributing to the country's energy transition. In summary, this paper presents a comprehensive analysis of the relevant criteria for the macro-location of H2V plants in Brazil, proposing a simulation model to aid in decision-making and validating it with sector experts. The results of this study can contribute significantly to developing the green hydrogen industry in the country, driving the energy transition and the pursuit of a more sustainable future.