Viabilidade da Produção de Hidrogênio Verde a partir de Energia Solar Fotovoltaica no Brasil.

Abstract

A transição energética global e as metas climáticas estabelecidas pelo Acordo de Paris colocam o hidrogênio verde (H2V) no centro das estratégias de descarbonização de setores de difícil abatimento. No Brasil, embora a matriz elétrica predominantemente renovável e a alta irradiância solar favoreçam a competitividade teórica do vetor, persistem lacunas acerca da dinâmica de custos, dimensionamento de sistemas e barreiras estruturais. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo técnico-econômico e computacional em Dinâmica de Sistemas para simular a operação física e os custos envolvidos em uma usina de H2V solar fotovoltaica no Brasil, estimando o Custo Nivelado do Hidrogênio (LCOH) e avaliando os desafios de inserção no mercado nacional. A metodologia integrou abordagens qualitativas e quantitativas em cinco etapas: uma revisão sistemática da literatura (PRISMA/PICo) sobre tecnologias fotovoltaicas nas Américas; duas revisões de escopo para mapear a cadeia de valor (upstream, midstream e downstream) e diagnosticar barreiras críticas e o paradoxo geoeconômico de exportação; uma análise bibliométrica computacional em R; e a modelagem em Dinâmica de Sistemas no software Stella Architect, avaliando cinco cenários operacionais ao longo de 20 anos. Os resultados qualitativos evidenciaram a carência de infraestrutura interna de transporte, apontando o etanol como carreador logístico estratégico e os fertilizantes nitrogenados como mercado-âncora doméstico para evitar a mera exportação de commodities brutas, amônia verde. As simulações quantitativas mostraram que o custo de capital (CAPEX) do parque solar e aos sistemas de armazenamento, junto à taxa de desconto (WACC), é o principal determinante do LCOH. No arranjo autoprodutor off-grid, a energia é amortizada diretamente nos investimentos em infraestrutura, enquanto o custo da água bruta de processo tem impacto financeiro residual, inferior a 2%, atuando como restrição socioambiental e de disponibilidade física. Constatou-se ainda que o sobredimensionamento de baterias (BESS) eleva o LCOH, devendo operar estritamente como estoque de curto prazo. Sob condições de financiamento incentivado e aprendizado tecnológico fabril, o LCOH projetado converge de patamares iniciais elevados para valores entre 4,43 e 12,30 US$/kg, confirmando a viabilidade da produção nacional condicionada a políticas públicas integradas de fomento e powershoring.