Atualmente, observa-se uma crescente expectativa de popularização da utilização do hidrogênio como fonte de aquecimento nos próximos anos. Essa tendência é notável, especialmente ao considerar as metas ambiciosas estabelecidas pelos governos do Reino Unido e dos Estados Unidos, que visam reduzir as emissões de carbono pela metade até o ano de 2035. Entretanto usar o hidrogênio para a queima em processos de aquecimento ainda é relativamente caro, principalmente quando comparado aos métodos utilizado combustíveis fósseis. Nesse contexto, é relevante destacar que nos Estados Unidos, o Departamento de Energia lançou a iniciativa “Hydrogen Earthshot,” cujo objetivo principal é a redução substancial do custo do hidrogênio para o patamar de 1 dólar por quilo ao longo da próxima década.

Para impulsionar uma adoção mais ampla do hidrogênio como fonte de energia doméstica, é fundamental realizar investimentos significativos em avanços tecnológicos que otimizem tanto o transporte quanto o armazenamento. Nesse sentido, o IATI tem em seu portfólio de inovações o desenvolvimento de novas tecnologias que garantem o armazenamento seguro e eficiente do hidrogênio, contribuindo para a redução de custos associados à infraestrutura e à distribuição.

O Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI) alcançou um marco significativo ao liderar o desenvolvimento do primeiro fogão a hidrogênio renovável do Brasil. Este projeto combina a experiência do Instituto em tecnologias de hidrogênio com o compromisso de promover o uso sustentável do hidrogênio em residências. O fogão a hidrogênio não apenas oferece uma alternativa livre de emissões para uso doméstico, mas também demonstra a capacidade do IATI de inovar e impulsionar soluções práticas que contribuem de forma substancial para a descarbonização da sociedade.

Os benefícios do hidrogênio renovável podem ser distribuídos em três pilares:

• Redução de Emissões de Carbono: O hidrogênio renovável é uma fonte de energia limpa que não emite carbono durante a produção ou uso. Substituir combustíveis fósseis por hidrogênio renovável tem o potencial de reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no setor residencial.
• Armazenamento de Energia Renovável: O hidrogênio possui a capacidade de armazenamento eficiente, tornando-se uma solução viável para mitigar as variações na geração de energia renovável intermitente, como a solar e eólica.
• Versatilidade de Uso: O hidrogênio renovável oferece uma variedade de usos, desde o aquecimento de água e ambientes até a geração de eletricidade, alimentação de veículos com células de combustível e até mesmo como fonte de energia para eletrodomésticos. Sua versatilidade o torna uma escolha adequada para diversas aplicações residenciais.

A Experiência do Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI) com Hidrogênio Renovável.

O IATI se destaca como o único centro de pesquisa nacional que atualmente lidera seis projetos em Hidrogênio, dentro do Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Esses projetos incluem a implementação pioneira da primeira planta de geração de Hidrogênio Verde em escala de MW no Brasil, situada no Porto do Pecém-CE, com o IATI desempenhando o papel crucial de responsável tecnológico, em colaboração com o Grupo EDP. Esse histórico de realizações consolida inequivocamente a posição do IATI como uma Instituição Científica e Tecnológica (ICT) de referência em todo o país na área de pesquisa e desenvolvimento relacionada ao Hidrogênio.

Além disso, o IATI cultiva parcerias estratégicas de alta relevância, estabelecendo colaborações sólidas com empresas, órgãos governamentais e organizações da sociedade civil. Essas parcerias não apenas ampliam significativamente o alcance e o impacto das atividades do instituto, mas também fortalecem a rede de conhecimento e recursos disponíveis para o avanço do setor de hidrogênio renovável. Com o potencial do hidrogênio renovável no uso doméstico, estamos diante de uma oportunidade única de promover uma contribuição efetiva da sociedade na redução das emissões de gases de efeito estufa e acelerar a transição para uma economia de baixo carbono. Ao apoiar e investir nesse potencial, estamos dando um passo significativo em direção a um futuro mais limpo, sustentável e socialmente justo.

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À medida que a conscientização ambiental cresce, as expectativas em relação às empresas também evoluem. O propósito ganhou destaque, superando o antigo dogma de que o único objetivo das empresas era maximizar os lucros. Agora, empresas buscam um propósito maior, que inclui a responsabilidade social e ambiental.

O Brasil, como o sétimo maior emissor de gases de efeito estufa do mundo, não está imune a essas mudanças. No entanto, o país também possui oportunidades significativas para liderar a transição para uma economia verde. Um estudo da consultoria McKinsey destaca o potencial das energias renováveis, com estimativas de oportunidades que chegam a 125 bilhões de dólares até 2040, sendo 31 bilhões destinados às energias renováveis, com foco especial no hidrogênio verde.

A competitividade do Brasil nesse setor é notável, uma vez que o custo da energia renovável representa apenas 70% do custo de produção do hidrogênio verde (H2V). Com seus recursos naturais abundantes e uma rede de energia limpa, o Brasil pode se tornar um dos maiores produtores mundiais de H2V. Além disso, a demanda doméstica por H2V pode contribuir significativamente para a oferta global.

No cenário nacional, a Secretaria de Desenvolvimento Econômico de Pernambuco estabeleceu um Comitê de Governança que reúne diversas partes interessadas, incluindo instituições de pesquisa como o Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI). O IATI desempenha um papel crucial nesse comitê devido à sua experiência em tecnologia e inovação. Reconhecido por desenvolver soluções avançadas que catalisam a transição energética e a descarbonização.

O Ministério de Minas e Energia (MME) lançou o Plano de Trabalho Trienal 2023-2025 do Programa Nacional do Hidrogênio (PNH2), que estabelece metas ambiciosas para o aumento dos investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação em hidrogênio de baixa emissão de carbono. Esse plano inclui a disseminação de plantas piloto em todo o país, com o objetivo de posicionar o Brasil como líder na produção competitiva de hidrogênio até 2030.

Vale ressaltar que o IATI é o único Instituto de pesquisa nacional com seis projetos em Hidrogênio de Baixo Carbono através do Programa de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), incluindo a primeira planta de geração de Hidrogênio Verde em escala de megawatts no Brasil, localizada no Porto do Pecém-CE. O IATI é o responsável tecnológico desse projeto, em parceria com a EDP – Energias do Brasil. Esse histórico de atuação solidifica o IATI como uma instituição de referência no país na temática do Hidrogênio.

Em um momento em que a agenda ESG se torna cada vez mais relevante para investidores e stakeholders, o IATI está alinhado com as expectativas do mercado e com a necessidade de adotar práticas sustentáveis. Sua atuação em parceria com a academia, centros de pesquisa e a indústria reflete uma abordagem colaborativa que visa promover mudanças positivas em diferentes setores da sociedade.

Neste sentido, o IATI foi escolhido como a organização âncora para engajamento do setor privado no estado com a Agenda 2030 de Desenvolvimento Sustentável da ONU. Assim, desde novembro de 2022, o IATI passou a abrigar o Hub ODS Pernambuco, que através de redes locais, potencializa a geração de impactos positivos e o alcance dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).

O Hub ODS é um programa do Pacto Global da ONU no Brasil e sua participação é gratuita. O objetivo do IATI com o Hub ODS é acelerar o envolvimento das empresas com a Agenda 2030 para que protagonizem cada vez mais transformações inclusivas e sustentáveis em seus escopos de atuação, com ações empresariais orquestradas de forma estratégica e colaborativa.

O Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI) desempenha um papel fundamental na busca por soluções inovadoras que promovam a descarbonização do setor elétrico brasileiro e contribuam para o alcance das metas de sustentabilidade ambiental em níveis globais. Seu comprometimento com a pesquisa, desenvolvimento e inovação coloca o Brasil em posição de liderança na transição para uma economia verde e na produção de Hidrogênio de Baixo Carbono.

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Este Plano de Trabalho Trienal, que estabelece a estratégia nacional para o uso do hidrogênio, adota um horizonte temporal dividido em três etapas. Conforme explica Thiago Barral, Secretário Nacional de Transição Energética e Planejamento do MME, “até 2025, propomos a disseminação de plantas piloto de hidrogênio de baixa emissão de carbono em todas as regiões do país. Em 2030, buscamos consolidar o Brasil como líder competitivo na produção desta commodity em escala global, e, até 2035, a meta é a consolidação de centros de excelência em hidrogênio de baixa emissão de carbono em território brasileiro”.

O plano inclui 65 ações estratégicas, como a disseminação de plantas piloto em todo o país até 2025, com o objetivo final de posicionar o Brasil como líder na produção competitiva de hidrogênio até 2030. O IATI desempenha um papel crucial na realização dos objetivos ambiciosos do PNH2 e na transformação do Brasil em um líder global na produção de hidrogênio sustentável.

Um marco notável é a primeira planta de geração de Hidrogênio Verde em escala de MW no Brasil, localizada no Porto do Pecém-CE. Nesse projeto, o IATI é o responsável tecnológico, colaborando de perto com a EDP – Energias do Brasil. Essa conquista demonstra a liderança do IATI em tecnologias avançadas de hidrogênio e seu compromisso em impulsionar a transição para fontes de energia mais limpas e sustentáveis.

Ao possuir seis projetos em Hidrogênio de Baixo Carbono, dentro do Programa de PD&I regulado pela ANEEL, o IATI se destaca como o único centro de pesquisa nacional dedicado a essa área. Sua história marcada pela excelência e notáveis contribuições no campo do hidrogênio solidificam sua posição como instituição de referência em ciência e tecnologia no país, especialmente no que diz respeito a esse tema.

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Essas perdas de energia elétrica no sistema de distribuição, frequentemente denominadas como “perdas não-técnicas”, ocorrem independentemente de problemas técnicos ou falhas nos equipamentos elétricos. Em outras palavras, tais perdas não estão relacionadas a questões de funcionamento dos equipamentos elétricos, mas sim a furtos de energia, erros de medição, desperdícios ou outras formas de uso indevido de energia. Esses fatores contribuem para a ocorrência dessas perdas, agravando ainda mais o desafio enfrentado pelas empresas do setor e os consumidores.

De acordo com um estudo realizado pela Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (ABRADEE), com base em informações da Aneel, aproximadamente 14% da energia elétrica distribuída no Brasil foi furtada ou desviada no ano de 2022, acarretando um prejuízo estimado em cerca de R$ 7,7 bilhões. Essas perdas representam um impacto significativo em diversas esferas, incluindo diretamente nossos bolsos, uma vez que, em média, 10% delas são repassadas aos consumidores por meio do aumento nas contas de luz.

O desperdício de energia, decorrente dessas perdas não-técnicas, também acarreta um aumento significativo das emissões de gases de efeito estufa e outros poluentes associados à geração de energia. Essas emissões contribuem diretamente para as mudanças climáticas e para a poluição do ar, agravando os problemas ambientais globais e locais. Reduzir essas perdas é fundamental para promover a sustentabilidade ambiental e diminuir a pegada de carbono do setor energético.

Os furtos de energia, geralmente realizados por meio de ligações clandestinas e manipulações inadequadas de fiações elétricas, representam riscos significativos à segurança das pessoas que vivem ou trabalham nas áreas afetadas. As conexões ilegais podem levar a sobrecargas e curtos-circuitos, causando incêndios e colocando em perigo vidas humanas e bens materiais.

Além dos riscos à segurança, o furto de energia tem consequências sociais negativas. As perdas não-técnicas podem levar a interrupções no fornecimento de energia, prejudicando a qualidade de vida das comunidades afetadas. Setores essenciais, como hospitais e escolas, podem ser afetados, comprometendo o funcionamento adequado desses serviços públicos cruciais. Essa situação acaba por acentuar as desigualdades sociais, afetando principalmente as populações mais vulneráveis, que muitas vezes são as mais impactadas por essas interrupções e a precariedade dos serviços públicos.

Diante dessa situação alarmante, o Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI) desenvolveu um projeto inovador de plataforma de medição inteligente, com cibersecurity, business intelligence e big data financiado através do programa de PD&I Aneel. A plataforma é flexível e configurável para considerar toda a estrutura de medidores inteligentes homologados ou não, atendendo ao mercado brasileiro. Ela permite a leitura, transmissão, armazenamento e processamento inteligente dos dados com uso de big data analytics, de forma segura e voltada para novos negócios (business intelligence). A plataforma também pode ser integrada aos sistemas da distribuidora de energia.

O projeto piloto foi aplicado na cidade de Jaguaríuna, em São Paulo. Para desenvolver a plataforma, foi feito um levantamento de estado da arte e benchmark teórico de tecnologias de medição inteligente, telecomunicações e comunicação de dados, além do estudo do estado da arte de tecnologias, soluções e aplicações que envolvem a análise de dados provenientes de medidores inteligentes.

A segurança cibernética foi um aspecto importante do projeto, nesse sentido, foi implementado um sistema de segurança para a transmissão e armazenamento de dados de medição de energia. Foram avaliadas as melhores práticas de segurança cibernética para essas aplicações e implementada uma infraestrutura de medição inteligente nas dependências do IATI baseada em protocolos de comunicações convencionais consolidados nos sistemas de medição. Foi definido um modelo de segurança com o foco direcionado para as futuras infraestruturas de medição de energia de um conjunto de políticas de segurança cibernética necessárias para a governança do sistema de medição inteligente.

Do ponto de vista tecnológico, a Plataforma de Medição Inteligente significa um passo à frente com relação ao tratamento de dados, de forma segura, dentro de um ambiente que permitirá um avanço no que se refere ao conhecimento de seus clientes. Também contribuirá com resultados ricos em quantidade e para se ter uma ferramenta confiável e funcional dentro da distribuidora de energia.

Nesse sentido, a Plataforma desenvolvida apresenta, de forma inédita, a combinação de técnicas de Inteligência Artificial, estatísticas e análise de dados para aumentar a assertividade na detecção de fraudes. Sendo ainda capaz de gerar scores de anomalia a partir de cinco algoritmos e detectar algum comportamento anômalo (estranho) em outras grandezas elétricas a partir de filtros inteligentes. Possibilitando ao especialista comparar o consumo de um cliente com seus vizinhos, visualizar e comparar os medidores geograficamente, gerar um medidor virtual a partir de uma seleção prévia e listar os clientes com padrão de consumo mais semelhante, entre outras funcionalidades.

O sistema final foi testado em campo pela CPFL Energia, e os resultados foram bastante satisfatórios. Com 60% de assertividade, o sistema superou a abordagem padrão que utiliza dados de consumo mensal. É importante destacar que o projeto também recebeu o Certificado de Registro de Programa de Computador e o depósito de Patente de Invenção no INPI, reforçando a importância e inovação do trabalho realizado.

A Plataforma de Medição Inteligente desenvolvida pelo IATI demonstrou sua eficácia comprovada na detecção de fraudes e na redução das perdas não técnicas. Essa inovação é um passo crucial em nossa busca por uma energia mais eficiente e equilibrada. Ao atrair investidores para este projeto, estamos mirando no crescimento e aprimoramento contínuo dessa solução. A meta é oferecer uma contribuição significativa para o setor elétrico do Brasil, permitindo que ele enfrente de forma mais efetiva os desafios relacionados ao furto de energia, ao mesmo tempo em que impulsiona o desenvolvimento sustentável do país.

A abrangência de aplicação desse projeto é notável, pois pode ser adotado por todas as distribuidoras de energia do Brasil que já possuem medidores inteligentes em sua rede. Além disso, a versatilidade da solução abre portas para sua implementação por companhias de utilities que lidam com energia, água, óleo e gás por tubulação. A amplitude de possibilidades é impressionante. É importante mencionar que, embora inicialmente tenhamos focado nos medidores inteligentes do Grupo B, estamos abertos a adaptar nossa solução para atender às necessidades específicas de nossos clientes.

Além disso, é fundamental destacar que o projeto já avançou para a fase de Desenvolvimento Experimental, estando pronto para ser aprimorado e explorado na fase de Cabeça de Série (TRL 6). Essa situação está alinhada com as novas regras do PROPDI da Aneel, o que torna o cenário ainda mais favorável para investimentos.

Junte-se a nós nessa jornada rumo a um futuro energético mais inteligente e eficiente.

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No entanto, uma solução desenvolvida pela equipe de pesquisadores do IATI está ganhando destaque: a síntese de zeólitas, minerais aluminossilicatos microporosos com propriedades interessantes para a indústria, a partir das cinzas de carvão. Essa abordagem não apenas reduz a quantidade de resíduos, mas também cria um material valioso para aplicações industriais. Ao mesmo tempo, estamos desenvolvendo uma nova perspectiva para a indústria de revestimentos e manutenção de estruturas de concreto, graças ao desenvolvimento de uma tinta anticorrosiva que utiliza a cinza de carvão mineral como seu ingrediente principal.

Este avanço promissor tem o potencial de alinhar os interesses da indústria energética, economia, meio ambiente e saúde pública, abrindo caminho para uma abordagem mais sustentável na gestão de resíduos das usinas termelétricas e na proteção de estruturas de concreto.

A utilização de cinzas de carvão mineral como componente chave na fabricação de tintas anticorrosivas está gerando um impacto positivo significativo em várias frentes, promovendo avanços técnicos e benefícios socioeconômicos. Essa abordagem inovadora traz uma série de vantagens que vão desde a conservação de recursos naturais, redução de custos na geração de eletricidade até a diminuição substancial da necessidade de aterros, aliviando assim preocupações ambientais relacionadas à disposição inadequada desses resíduos.

Essa tinta anticorrosiva também apresenta características de impermeabilidade e hidrofobicidade, formando uma película sólida após a secagem ou cura, o que a torna altamente resistente às intempéries e agentes atmosféricos. Isso não apenas prolonga a vida útil das estruturas de concreto, como também reduz a contaminação das superfícies. A longo prazo, essa abordagem resulta em considerável redução nos custos de manutenção de estruturas de concreto, como postes e cruzetas.

O desenvolvimento desta tinta anticorrosiva pelo IATI representa um marco importante na indústria elétrica, trazendo benefícios abrangentes que afetam áreas técnicas, econômicas, sociais e ambientais. À medida que a pesquisa continua avançando, essa solução promissora tem o potencial de desempenhar um papel fundamental na busca por alternativas sustentáveis para a conservação e proteção dessas estruturas.

Nesse contexto, acreditamos que o êxito deste projeto será fruto de uma colaboração enriquecedora com o setor elétrico e a contribuição de investidores interessados e comprometidos, pode impulsionar de forma notável nossa trajetória rumo a um futuro mais sustentável e seguro.

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Ao adotar essa abordagem inovadora, o IATI contribui de forma significativa para uma transformação significativa na gestão da segurança no setor elétrico. Essa iniciativa não apenas visa proteger a vida dos trabalhadores, mas também busca otimizar a operação das redes elétricas, promovendo um ambiente de trabalho mais seguro e eficiente.

No âmbito deste projeto de pesquisa desenvolvimento e inovação (PD&I), estamos desenvolvendo um dispositivo que monitora continuamente a vestimenta do operador em relação à rede de energia elétrica. Esse dispositivo é capaz de detectar variações ou anomalias na vestimenta do operador que possam indicar um potencial risco elétrico, desempenhando assim um papel vital na prevenção de acidentes.

Além disso, estamos criando um concentrador de comunicação que terá um papel central na coleta de dados dos dispositivos de sensoriamento incorporados às vestimentas dos operadores. Esse concentrador estabelecerá uma conexão confiável e em tempo real com o centro de controle operacional da concessionária, permitindo também o armazenamento de informações cruciais sobre ocorrências. Esses dados serão posteriormente analisados em detalhes para aprimorar a segurança e a eficiência das operações.

Por fim, desenvolvemos uma interface de gerenciamento que integrará os dispositivos de sensoriamento nas vestimentas dos operadores com o dispositivo concentrador, estabelecendo uma conexão eficiente entre eles. Essa interface facilitará a comunicação bidirecional de dados entre os dispositivos e o centro de controle operacional da concessionária, além de gerar alertas em tempo real para identificar potenciais riscos relacionados ao uso inadequado dos Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) pelos operadores, garantindo, assim, uma resposta imediata à segurança.

Este projeto tem como objetivo central aprimorar significativamente a segurança dos trabalhadores que atuam nas redes elétricas. Ao mesmo tempo, busca melhorar a eficiência operacional e reduzir os custos relacionados a acidentes de trabalho, marcando assim um avanço notável no setor elétrico. O compromisso do IATI com a inovação impulsiona uma mudança positiva que não apenas beneficia os profissionais envolvidos, mas também reverbera positivamente na sociedade como um todo. Este esforço visa promover um setor elétrico mais seguro e confiável, alinhado com os mais altos padrões de segurança e desempenho, refletindo um compromisso contínuo com a excelência e o bem-estar de todos os envolvidos.

Nesse contexto, convidamos investidores interessados a se juntarem a nós nessa jornada de inovação e segurança no setor elétrico. Acreditamos que o sucesso desse projeto é uma conquista compartilhada e que a contribuição de investidores comprometidos pode acelerar significativamente nosso progresso. Juntos, podemos iluminar o caminho para um amanhã mais brilhante e seguro.

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Durante a visita, os visitantes tiveram a oportunidade de conhecer as instalações do IATI e foram informados sobre os avanços já alcançados no projeto de Pesquisa e Desenvolvimento em andamento. No momento, a EDP está desenvolvendo dois projetos em parceria com o IATI, no âmbito do Programa de PD&I ANEEL, com foco em mobilidade elétrica e hidrogênio.

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A usina H2V marca um avanço significativo na produção de energia limpa no Brasil, com um investimento de R$42 milhões. A planta de Hidrogênio Verde (Pecém H2V), desenvolvida pela EDP, é um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento da UTE Pecém. Essa inovadora iniciativa inclui uma usina solar com capacidade de 3 MW e um eletrolisador PEM de última geração, que garante a produção de combustível de origem renovável. A capacidade dessa planta é de 250 Nm3/h de gás hidrogênio. 

O IATI tem participação fundamental nesse projeto sendo o responsável por pilares dessa pesquisa como as provas de conceito para a realização da queima conjunta de hidrogênio e diesel, o desenvolvimento de uma solução inovadora para a queima direta do hidrogênio, estudos de aplicação para o hidrogênio em geração isolada, desenvolvimento de um processo de produção para armazenamento de hidrogênio e tratamento de águas e efluentes para a produção de hidrogênio.  

O reconhecimento recebido no 3º Congresso Anual de Hidrogênio para a América Latina e o Caribe evidencia o compromisso do IATI com o avanço da indústria de hidrogênio através de soluções inovadoras, tendo sua expertise como peça chave para o sucesso do Projeto Pecém H2V – EDP. Com essa conquista, o Brasil se destaca como um dos protagonistas no desenvolvimento de tecnologias avançadas de hidrogênio verde, contribuindo para um futuro mais sustentável e próspero para o país, para a região latino-americana e caribenha como um todo.

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