Bloomberg — Uma nova corrida do ouro tem tomado forma em um trecho tranquilo das planícies do Kansas. Lá, um grupo de empresas apoiadas por nomes como Bill Gates procuram abaixo da superfície por depósitos de hidrogênio natural, um combustível que pode gerar energia sem contribuir para a mudança climática.
Encontrá-lo em grandes quantidades revolucionaria a transição energética. Mas a busca é uma exploração incerta, com uma possibilidade real de fracasso - e o risco adicional de desviar o limitado capital de risco em um momento em que o mundo precisa de tecnologias comprovadas de redução de emissões.
O Kansas está situado no topo de uma falha geológica: a Fenda do Meio Continente é uma cicatriz subterrânea de um bilhão de anos criada quando a América do Norte começou a se dividir ao meio e depois parou.
As rochas ricas em ferro dentro da fenda podem produzir hidrogênio quando expostas à água, à pressão e ao calor. E os registros deixados por vários poços antigos de exploração de petróleo na área, décadas atrás, mostram que o gás está - ou pelo menos estava - presente.
Outros locais ao redor do mundo também oferecem indícios tentadores de abrigar o elemento mais leve do universo, e a busca começa a atrair dinheiro. Uma empresa, a Koloma, levantou mais de US$ 300 milhões com investidores, incluindo o fundo Breakthrough Energy Ventures, de Bill Gates.
Recentemente, a gigante da mineração Fortescue gastou US$ 22 milhões para comprar uma participação de 40% na HyTerra, sediada na Austrália, uma das empresas novatas que fazem pesquisa de exploração no Kansas.
Ao todo, cerca de 50 empresas de hidrogênio geológico estão em operação, incluindo exploradores, fabricantes de equipamentos e conglomerados de petróleo e gás que financiam pesquisas, de acordo com a BNEF.
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O hidrogênio de ocorrência natural tem potencial para o que o analista da consultoria Wood Mackenzie, Richard Hood, chama de “momento Spindletop”, referindo-se ao jorro de petróleo do Texas em 1901 que ajudou a criar o mundo moderno.
Se existir em quantidades comerciais, o hidrogênio bombeado do solo seria mais barato do que extraí-lo da água usando eletricidade e mais limpo do que produzi-lo a partir do gás natural, o método mais comum.
“Sem dúvida, há riscos”, disse Bruce Nurse, cofundador da PureWave Hydrogen, que alugou locais em três condados do Kansas para exploração. “Mas é uma fonte de energia que precisamos buscar aqui nos Estados Unidos, porque o hidrogênio fabricado não vai dar conta do recado.”
De bilhões a trilhões de toneladas
Recentemente, os cientistas começaram a tentar calcular com seriedade a quantidade de hidrogênio existente sob a superfície da Terra.
Geoffrey Ellis está na vanguarda desse trabalho. Geólogo pesquisador do United States Geological Survey (USGS), Ellis passou duas décadas pesquisando a geoquímica do petróleo. Há cerca de cinco anos, Ellis passou a se dedicar ao hidrogênio quando ouviu falar de Mali.
Mali está na origem da busca pelo hidrogênio geológico, que o setor chama de “branco” e, às vezes, de “ouro”. No final da década de 1980, os moradores de um vilarejo que perfuravam o solo para obter água no país da África Ocidental se depararam com uma bolsa de gás.
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Sem saber do que se tratava, eles o tamparam novamente. Décadas depois, os trabalhadores ouviram falar dessa descoberta e perfuraram um novo poço para descobrir o que esperavam ser gás natural, mas encontraram hidrogênio quase puro.
O grupo de Ellis vem modelando a subsuperfície globalmente, utilizando ferramentas e métodos do setor de petróleo e gás.
Sua estimativa é ampla: de bilhões de toneladas, no extremo conservador, a trilhões de toneladas. Explorar até mesmo uma fração do hidrogênio estimado atenderia a centenas de anos de demanda, disse Ellis.
Ele atribui as várias ordens de magnitude de incerteza à natureza do modelo que ele e sua equipe criaram, com base no que se sabe sobre hidrogênio e recursos mais bem compreendidos, como o petróleo.
A questão para ele - e para os investidores e empresas - não é se o hidrogênio existe, mas quanto dele é acessível e acumulado em grandes quantidades puras. A única maneira de saber com certeza é começar a perfurar.
“Você precisa operar na incerteza”, disse o diretor de negócios da Koloma, Paul Harraka.
Para maximizar as chances de sucesso, os perfuradores se apoiam em registros de papel em arquivos empoeirados e documentos sobre petróleo e gás que mencionam descobertas acidentais de hidrogênio. Mas eles também usam tecnologias de última geração, como aprendizado de máquina, para identificar o que é conhecido como “círculos de fadas” (fairy circles) em imagens de satélite. Essas depressões circulares na superfície da Terra às vezes emitem hidrogênio e podem apontar para reservatórios subterrâneos.
Viacheslav Zgonnik é o cofundador e ex-diretor executivo da Natural Hydrogen Energy, sediada em Denver, que fez prospecção em 2023 perto da cidade de Genebra, no estado de Nebraska.
Perfurando mais de 3.000 metros no solo, eles encontraram hidrogênio, embora Zgonnik tenha se recusado a dizer a quantidade. Mas ele deixou a empresa este ano para criar uma startup para fornecer software a empresas que procuram depósitos de hidrogênio.
“Quando há uma corrida do ouro, você vende picaretas e pás”, disse Zgonnik.
Exploração concentrada nos EUA e na Austrália
A maior parte da exploração que ocorre hoje é nos Estados Unidos e na Austrália, não apenas porque há evidências de que o hidrogênio pode existir no subsolo, mas também por causa dos ambientes regulatórios favoráveis dos dois países.
Nos EUA, os proprietários de terras têm os direitos sobre as licenças de exploração, e não o Estado, um contraste gritante com outros países nos quais as licenças controladas pelo governo podem resultar em longos processos de análise.
Como resultado de todos esses fatores, muitos exploradores estão concentrados no Kansas e em outros estados ao longo da Fenda do Meio Continente. “É caro, e você não pode simplesmente cavar buracos aleatórios no solo”, disse Mark Gudiksen, general partner da empresa de venture capital Piva Capital, que investiu na Koloma. “Portanto, você tem que ser cuidadoso ao usar todos os truques do comércio.”
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Mesmo que as empresas encontrem o hidrogênio, suas perspectivas comerciais são altamente incertas. A razão pela qual o hidrogênio verde produzido por energia renovável ainda não decolou é o seu alto custo. O Departamento de Energia estabeleceu como meta para os produtores e prospectores de hidrogênio reduzir os custos para US$ 1 por quilograma. Isso desencadearia uma onda de demanda essencial para o crescimento do setor de hidrogênio, que atualmente não existe.
Atualmente, o mundo usa cerca de 94 milhões de toneladas de hidrogênio por ano, de acordo com a BloombergNEF. A empresa de pesquisa prevê que, para que a economia global atinja emissões líquidas zero até a metade do século, o uso de hidrogênio aumentará lentamente, atingindo 118 milhões de toneladas em 2030, antes de entrar em um período de rápido crescimento. O uso mundial poderia chegar a 234 milhões de toneladas em 2040 e 390 milhões de toneladas métricas em 2050, de acordo com o New Energy Outlook 2024 da BNEF.
“O mercado é muito, muito, muito grande se a economia da unidade funcionar”, disse Mark Daly, diretor de tecnologia e inovação da BloombergNEF. Mas esse é um grande “se”.
Um fator crítico de custo: a pureza. O poço em Mali é quase 100% hidrogênio puro. Mas o hidrogênio geralmente é colocado junto com outros gases, incluindo o hélio.
A empresa australiana Gold Hydrogen, por exemplo, disse que encontrou hidrogênio e altos níveis de hélio nos testes iniciais de perfuração realizados em 2023 na Península Yorke, no sul da Austrália, e agora trabalha para perfurar seus primeiros novos poços. Embora o hélio seja um produto valioso, a separação dos dois gases gera despesas adicionais.
Dificuldades com o transporte
Uma das maiores complicações para reduzir os custos é o transporte, que envolve comprimir o gás em um líquido e transportá-lo por caminhão ou por dutos subterrâneos. Ambos são caros e, no caso dos dutos, mais próximos da fantasia do que da realidade. Em alta pressão, o hidrogênio pode reagir com tubos de aço, fazendo com que eles se tornem frágeis e rachem.
Há também a possibilidade de vazamento de hidrogênio, um problema que os cientistas e as empresas iniciantes ainda não enfrentaram adequadamente.
O hidrogênio "é um gás muito promíscuo. Ele se difunde por todos os lados", disse Douglas Wicks, diretor de programa da ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy) do Departamento de Energia, responsável por dois programas de pesquisa de hidrogênio geológico.
O transporte de hidrogênio faz sentido economicamente em um raio de 100 quilômetros, disse Daly. Ele ressaltou que, para levantar dinheiro suficiente para construir um duto, é necessário comprovar que o recurso a ser transportado existirá por 20 a 40 anos.
Muitas empresas novatas que exploram o Kansas e Nebraska poderiam superar os problemas de transporte vendendo o produto localmente. Os estados são dois dos principais produtores agrícolas e as empresas veem os agricultores como seus maiores clientes em potencial. O hidrogênio descoberto na região poderia ser convertido em amônia, que é amplamente utilizada na fabricação de fertilizantes.
Incertezas e riscos
A miríade de incógnitas não impede os caçadores de hidrogênio Elas também não impedem os investidores de capital de risco e os grandes investidores corporativos de fazer grandes apostas.
Um dos maiores incentivadores do setor é também um dos mais influentes investidores em tecnologia climática na Breakthrough Energy Ventures.
"A descoberta do hidrogênio geológico pode ser um dos eventos mais importantes de nossas vidas e, talvez, das vidas de nossos filhos", disse o líder técnico da empresa, Eric Toone, em um discurso na Breakthrough Energy Summit, em Londres, em junho. "Ele oferece a possibilidade de energia química reativa sem limites e sem carbono."
Essa é parte da razão pela qual a empresa participou da rodada da Série B de US$ 245 milhões da Koloma, tornando-a uma das maiores empresas na fronteira da exploração de hidrogênio. Ainda assim, os investidores reconhecem que o território ainda tem muitas perguntas sem resposta, o suficiente para fazer com que muitos outros desistam.
Se a Koloma for bem-sucedida, “isso mudará a estrutura de custos do hidrogênio”, disse Gudiksen. Mas ele também fez uma advertência: “Há uma chance absoluta de perdermos todo o nosso dinheiro.”
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