A Finlândia prepara o terreno para o armazenamento subterrâneo de hidrogénio em grande escala em rocha cristalina | VTT
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À medida que a Europa aumenta a produção de hidrogénio renovável, será necessário o armazenamento de hidrogénio em grande escala para equilibrar a produção e o consumo. Um novo estudo finlandês realizado pelo Centro de Investigação Técnica da Finlândia (VTT) e pelo Serviço Geológico da Finlândia (GTK), em colaboração com empresas que operam na economia do hidrogénio finlandesa, demonstra que o armazenamento subterrâneo de hidrogénio também pode ser desenvolvido em rocha cristalina — uma descoberta importante para países e regiões que não podem contar com cavernas de sal.
O armazenamento subterrâneo de hidrogénio é necessário para equilibrar a produção e a utilização de hidrogénio ao longo de dias e semanas, e não apenas de horas. Embora os gasodutos de transporte de hidrogénio possam proporcionar flexibilidade a curto prazo, o equilíbrio ao longo de vários dias requer grandes instalações de armazenamento subterrâneo. Estas conclusões são particularmente relevantes para a Finlândia, que pretende tornar-se uma das principais economias de hidrogénio da Europa, mas que não dispõe das cavernas de sal subterrâneas que estão disponíveis para o armazenamento de hidrogénio em muitos outros países europeus.
«O desenvolvimento de instalações subterrâneas de armazenamento de hidrogénio é um empreendimento demorado e que exige um grande investimento de capital. O projeto estimou que a construção de uma instalação de armazenamento com 40 000 m³ custaria aproximadamente 30 milhões de euros. Incluindo as fases de planeamento e licenciamento, a duração total do projeto seria de quatro a cinco anos», afirma Pasi Valkokari, cientista sénior do VTT e líder de projeto da iniciativa de investigação.
Num projeto de investigação conjunto financiado pela Business Finland, o VTT e o GTK realizaram, pela primeira vez, uma avaliação abrangente dos requisitos para o armazenamento de hidrogénio nas condições finlandesas. O projeto HUG envolveu também cerca de vinte empresas que operam na economia do hidrogénio da Finlândia.
«O projeto gerou conhecimentos valiosos sobre alternativas de armazenamento subterrâneo de hidrogénio e melhorou a compreensão tanto das oportunidades como das incertezas remanescentes que precisam de ser resolvidas. Os resultados proporcionam uma base sólida para o desenvolvimento do armazenamento de hidrogénio em grande escala como parte integrante dos futuros sistemas de hidrogénio», afirma Satu Sipola, vice-presidente de Hidrogénio e Power-to-X na Fortum Power and Heat.
A conceção e a segurança das cavernas de armazenamento requerem mais investigação
As cavernas de sal subterrâneas existentes na Europa Central e no Reino Unido podem ser utilizadas para o armazenamento de hidrogénio, uma vez que proporcionam condições naturalmente estanques ao gás. A Finlândia, no entanto, carece de formações salinas adequadas, o que significa que as cavernas de armazenamento têm de ser escavadas em rocha cristalina e que a estanqueidade ao gás tem de ser assegurada através de soluções técnicas. Isto torna a Finlândia um caso de teste relevante para outras regiões onde o armazenamento em cavernas salinas não está disponível.
«A seleção geológica do local, as investigações no terreno e os estudos de materiais para uma instalação de armazenamento de hidrogénio em rocha dura são essenciais para garantir que o leito rochoso circundante se mantém estável e que a segurança não é comprometida caso o hidrogénio reaja com outros materiais», afirma Teemu Lindqvist, geólogo do GTK.
O estudo conjunto analisou a viabilidade de instalar grandes cavernas subterrâneas de armazenamento de hidrogénio no leito rochoso finlandês. Como resultado, o projeto desenvolveu um conceito de armazenamento de alto nível que abrange o projeto da estrutura de armazenamento, modelos operacionais, requisitos geológicos e de segurança, riscos técnicos e sociais, necessidades de investimento e modelos de ecossistemas. Para além das conclusões, subsistem várias questões técnicas, comerciais e regulamentares importantes que exigirão uma investigação mais aprofundada.
«Estamos agora a preparar a próxima fase da investigação com o consórcio industrial e pretendemos continuar a desenvolver os requisitos de conceção baseados na investigação que permitirão o desenvolvimento de uma instalação-piloto e de um conceito de armazenamento replicável para uma implantação mais ampla», afirma Jutta Nyblom, responsável pela colaboração industrial no projeto e pela preparação da iniciativa no VTT.
Desenvolvimento faseado da economia do hidrogénio
Prevê-se que a economia do hidrogénio na Finlândia se desenvolva por fases. A primeira fase será marcada pelo surgimento de clusters regionais de hidrogénio. À medida que os volumes de produção e consumo de hidrogénio crescerem, as instalações de armazenamento dedicadas tornar-se-ão um fator essencial para cadeias de valor do hidrogénio comercialmente viáveis, ajudando a estabilizar os preços e a disponibilidade do hidrogénio.
Inicialmente, bastarão soluções de armazenamento de menor dimensão. No entanto, prevê-se que a necessidade de instalações subterrâneas de armazenamento de hidrogénio de média escala, com um volume de 10 000 a 40 000 metros cúbicos, cresça rapidamente.
«O apoio ao investimento público é fundamental para acelerar o investimento no hidrogénio verde e o desenvolvimento da economia do hidrogénio na Finlândia, bem como para garantir que os projetos de armazenamento possam avançar sem atrasos. A par do apoio público, os projetos exigirão uma colaboração estreita ao longo das cadeias de valor, um ambiente regulatório estável e previsível e compromissos firmes de aquisição para avançarem», afirma Pasi Valkokari, do VTT.
Parceiros industriais do projeto HUG
AFRY Finland Oy, BusinessOulu, Danfoss Drives Oy, DEKRA Industrial Oy, EDR, Medeso Oy, Energiateollisuus ry, Fortum Power and Heat Oy, Gasgrid vetyverkot Oy, Geomachine Oy, Green North Energy Oy, Helen Oy, Lujabetoni Oy, Mincon Nordic Oy, Neste Oyj, St1 Oy, Sweco Finland Oy, Valmet Automation Oy Vantaan Energia Oy
O projeto foi financiado principalmente pela Business Finland. As atividades de investigação foram realizadas pelo Centro de Investigação Técnica da Finlândia (VTT) e pelo Serviço Geológico da Finlândia (GTK).
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