Alcançar a neutralidade de carbono é uma missão global urgente, mas não existe um caminho único para as principais nações emissoras atingirem esse objetivo1,2.As nações mais desenvolvidas, como os Estados Unidos e as da Europa, estão buscando estratégias de descarbonização focadas especialmente em frotas de grandes veículos leves (LDV), geração de energia elétrica, manufatura e edifícios comerciais e residenciais, quatro setores que juntos respondem por vasta maioria de suas emissões de carbono3,4.Grandes emissores de países em desenvolvimento, como a China, por outro lado, têm economias e estruturas energéticas muito diferentes, exigindo diferentes prioridades de descarbonização não apenas em termos setoriais, mas também na implantação estratégica de tecnologias emergentes de carbono zero.

As principais distinções do perfil de emissões de carbono da China em comparação com as economias ocidentais são parcelas de emissões muito maiores para indústrias pesadas e frações muito menores para LDVs e uso de energia em edifícios (Fig. 1).A China ocupa o primeiro lugar no mundo, de longe, em termos de produção de cimento, ferro e aço, produtos químicos e materiais de construção, consumindo enormes quantidades de carvão para aquecimento industrial e produção de coque.A indústria pesada contribui com 31% das emissões totais atuais da China, uma participação 8% maior que a média mundial (23%), 17% maior que a dos Estados Unidos (14%) e 13% maior que a da União Europeia (18%) (ref.5).

A China prometeu atingir o pico de suas emissões de carbono antes de 2030 e alcançar a neutralidade de carbono antes de 2060. Essas promessas climáticas receberam elogios generalizados, mas também levantaram questões sobre sua viabilidade6, em parte por causa do papel importante de 'hard-to-abate' (HTA) processos na economia da China.Esses processos incluem, principalmente, o uso de energia na indústria pesada e no transporte pesado, que será difícil de eletrificar (e, portanto, de transição direta para energia renovável) e processos industriais agora dependentes de combustíveis fósseis para matérias-primas químicas. Houve alguns estudos recentes1– 3 investigando caminhos de descarbonização em direção à neutralidade de carbono para o planejamento geral do sistema de energia da China, mas com análises limitadas dos setores de HTA.Internacionalmente, as possíveis soluções de mitigação para os setores de ATS começaram a chamar a atenção nos últimos anos7–14.A descarbonização dos setores de HTA é desafiadora porque eles são difíceis de eletrificar totalmente e/ou de forma econômica7,8.Åhman enfatizou que a dependência de caminho é o problema principal para os setores HTA e que visão e planejamento de longo prazo para tecnologias avançadas são necessários para 'desbloquear' os setores HTA, especialmente indústrias pesadas, da dependência fóssil9.Estudos exploraram novos materiais e soluções de mitigação relacionadas à captura, uso e/ou armazenamento de carbono (CCUS) e tecnologias de emissão negativa (NETs)10,11. de pelo menos um estudo reconhece que eles também devem ser considerados no planejamento de longo prazo11.No recém-lançado Sexto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, o uso de hidrogênio de 'baixa emissão' foi reconhecido como uma das principais soluções de mitigação para vários setores para alcançar um futuro com emissões líquidas zero12.

A literatura existente sobre hidrogênio limpo concentra-se principalmente em opções de tecnologia de produção com análises de custos do lado da oferta15.(Neste documento, o hidrogênio 'limpo' inclui tanto o hidrogênio 'verde' quanto o 'azul', o primeiro produzido por eletrólise da água usando energia renovável, o último proveniente de combustíveis fósseis, mas descarbonizado com CCUS.) A discussão sobre a demanda de hidrogênio é focada principalmente na o setor de transporte em países desenvolvidos—veículos movidos a célula de combustível de hidrogênio em particular16,17.As pressões para a descarbonização das indústrias pesadas ficaram para trás em comparação com as do transporte rodoviário, refletindo as suposições convencionais de que a indústria pesada irá
permanecem particularmente difíceis de reduzir até que surjam novas inovações tecnológicas.Estudos de hidrogênio limpo (especialmente verde) demonstraram sua maturidade tecnológica e custos decrescentes17, mas são necessários mais estudos que se concentrem no tamanho dos mercados potenciais e nos requisitos tecnológicos das indústrias para explorar o crescimento prospectivo do suprimento de hidrogênio limpo16.A compreensão do potencial do hidrogênio limpo para promover a neutralidade carbônica global será inerentemente tendenciosa se as análises forem limitadas principalmente aos custos de sua produção, seu consumo apenas por setores favorecidos e sua aplicação em economias desenvolvidas. A literatura existente sobre hidrogênio limpo é focada principalmente em opções de tecnologia de produção com análises de custos do lado da oferta15.(Neste documento, o hidrogênio 'limpo' inclui tanto o hidrogênio 'verde' quanto o 'azul', o primeiro produzido por eletrólise da água usando energia renovável, o último proveniente de combustíveis fósseis, mas descarbonizado com CCUS.) A discussão sobre a demanda de hidrogênio é focada principalmente na o setor de transporte em países desenvolvidos—veículos movidos a célula de combustível de hidrogênio em particular16,17.As pressões pela descarbonização das indústrias pesadas ficaram para trás em comparação com as do transporte rodoviário, refletindo as suposições convencionais de que a indústria pesada continuará sendo particularmente difícil de reduzir até que surjam novas inovações tecnológicas.Estudos de hidrogênio limpo (especialmente verde) demonstraram sua maturidade tecnológica e custos decrescentes17, mas são necessários mais estudos que se concentrem no tamanho dos mercados potenciais e nos requisitos tecnológicos das indústrias para explorar o crescimento prospectivo do suprimento de hidrogênio limpo16.A compreensão do potencial do hidrogênio limpo para promover a neutralidade carbônica global será inerentemente tendenciosa se as análises se limitarem principalmente aos custos de sua produção, seu consumo apenas por setores favorecidos e sua aplicação em economias desenvolvidas.

A avaliação de oportunidades para o hidrogênio limpo depende da reavaliação de suas demandas potenciais como combustível alternativo e matéria-prima química em todo o sistema de energia e economia, incluindo a consideração de diferentes circunstâncias nacionais.Até o momento, não existe um estudo abrangente sobre o papel do hidrogênio limpo no futuro líquido zero da China.Preencher essa lacuna de pesquisa ajudará a traçar um roteiro mais claro para a redução de emissões de CO2 da China, permitirá a avaliação da viabilidade de suas promessas de descarbonização de 2030 e 2060 e fornecerá orientação para outras economias em desenvolvimento em crescimento com grandes setores industriais pesados.