Desafio 14

Descrição da situação

A CEMIG, como a maior referência em sustentabilidade do setor elétrico brasileiro e promotora da transição energética, tem desempenhado um papel fundamental no fomento de soluções inovadoras para reduzir emissões de gases de efeito estufa.

Comprometida com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, a CEMIG é signatária do Pacto Global, reafirmando seu compromisso com iniciativas que promovam a descarbonização e a sustentabilidade em escala global. Por isso, a empresa inventaria seus gases por meio do método GHG Protocol e, com isso, analisa detalhadamente seus consumos de combustíveis e de energia (autogerada ou comprada), considerando as classificações do framework. A partir deles, a Cemig busca consistentemente identificar, mensurar e controlar os chamados escopos 1 e 2, que são, respectivamente, os consumos diretos da organização e os consumos energéticos (ou térmicos) indiretos.

O diesel é uma das principais fontes de energia utilizada em veículos pesados e geradores da companhia. No entanto, seu uso é também um dos maiores contribuintes para a emissão de gases de efeito estufa (GEE), como o dióxido de carbono (CO₂) e o óxido de nitrogênio (NOx).

Quais as causas?

Dados estimam que o diesel representa cerca de 30% das emissões globais de CO₂ relacionadas à energia, configurando-se como um setor de difícil descarbonização devido à sua ampla utilização e às barreiras tecnológicas e econômicas para a transição energética. Para a CEMIG esse problema é semelhante quando analisamos principalmente os veículos de médio e grande porte.

Quanto as emissões de material particulado provenientes da frota móvel, em 2023 a Cemig emitiu 0,063t, alcançando a meta de redução para o ano e ficando 44% abaixo dela, devido a redução do fator de emissão do diesel. Em 2024, foi estipulada uma meta redução de 80% das emissões veiculares, tendo como ano base 2021 e 2027 como ano alvo.

No curto prazo, a utilização de etanol e gás natural, dentre outros combustíveis menos poluentes, e a implementação da eletromobilidade são rotas tecnológicas importantes que estão sendo utilizadas para fomentar a redução de emissões de GEE. Porém, para um alcance de nossa ambição net zero no longo prazo e diante da urgência de reduzir as emissões de GEE, para melhor alinhamento às metas globais de sustentabilidade, torna-se essencial explorar alternativas inovadoras que promovam a substituição ou redução do uso do diesel, de forma que essas tecnologias se tornem complementares e sinérgicas. Neste contexto, o hidrogênio desponta como uma solução tecnológica promissora, que tem flexibilidade tecnológica e segurança energética para o futuro. Seja em sua forma “verde” (produzido a partir de fontes renováveis), seja como vetor energético em sistemas híbridos, o hidrogênio oferece o potencial de reduzir significativamente as emissões e transformar a matriz energética dos setores mais dependentes de diesel.

Efeitos e consequências

Não investir na aplicação do hidrogênio em setores de difícil descarbonização, como é a questão do uso do diesel, pode significar um atraso na transição energética, dificultando a descarbonização total do transporte (principalmente de carga pesada e de longas distâncias). Além disso, sem o hidrogênio, a dependência dessas matérias-primas para baterias irá aumentar, podendo gerar crises de abastecimento e aumento dos preços. Empresas de energia que não investirem nessa tecnologia poderão perder novas oportunidades de negócios e espaço no mercado global. Sem o amadurecimento dessa tecnologia, o que tende a reduzir o seu preço, a dependência de combustíveis fósseis se prolongará, isso pode impactar a segurança energética e os preços do combustível, especialmente em momentos de crise ou escassez. Portanto, para a CEMIG, investir em projetos inovadores que possibilitem a desfossilização e a valorização da energia limpa é um compromisso inegociável.

Definição de problema resolvido

A substituição ou redução do consumo do diesel pelo hidrogênio busca resolver ou mitigar o problema das altas emissões de gases de efeito estufa (GEE) e poluentes locais provenientes de geradores e veículos movidos a diesel. Na CEMIG, o diesel é amplamente utilizado em veículos pesados, gerando altos níveis de CO₂, NOx e material particulado, contribuindo negativamente para as mudanças climáticas e saúde pública. Por isso, a CEMIG tem por objetivo selecionar projetos ou propostas que apresentem soluções tecnológicas inovadoras baseadas no uso ou aplicação de tecnologias voltadas ao hidrogênio para descarbonizar o uso de diesel em veículos e geradores. As soluções propostas devem ser viáveis, replicáveis, mensuráveis e ter potencial de impacto significativo na redução de emissões de gases de efeito estufa. A proposta de resolução desse problema será avaliada tendo como base os seguintes critérios:

1. Tecnologias Baseadas no Hidrogênio: Propostas que utilizem o hidrogênio como solução principal ou complementar, tais como: 

• Sistemas de células a combustível movidas a hidrogênio para substituição de motores diesel em veículos ou geradores. 

• Produção local de hidrogênio verde para uso em aplicações industriais e de transporte. 

• Soluções de armazenamento e distribuição de hidrogênio para facilitar sua utilização como substituto do diesel. 

• Sistemas de combustão com blend de hidrogênio e diesel para reduzir gradualmente o uso de combustíveis fósseis. 

• Sistemas de logística e infraestrutura para recarga e abastecimento de hidrogênio, garantindo operações eficientes e seguras. 

2. Impacto Ambiental e Redução de Emissões: As propostas devem demonstrar o potencial de reduzir significativamente as emissões de GEE em comparação ao uso de diesel. 

3. Viabilidade Técnica e Econômica: O projeto deve ser tecnicamente executável e apresentar estimativas de custo que justifiquem sua implementação, considerando as verbas e prazos do edital. 

4. Replicabilidade e Escalabilidade: Soluções que possam ser aplicadas em diferentes contextos e/ou ampliadas para escalas maiores terão priorização. 

5. Inovação e Diferenciação: Projetos que apresentem soluções criativas e diferenciadas no uso de hidrogênio para descarbonização. 

Soluções já testadas

Não há.

Hipóteses de solução

Adaptação de câmara de combustão de diesel para blend com hidrogênio, produção e injeção de hidrogênio em veículo e geradores, sistemas de recarga de hidrogênio em veículos.