Michael Barnard analisa o problema do balanço de massa na produção de hidrogênio por meio da pirólise do metano, na qual cada tonelada de hidrogênio produz cerca de três toneladas de carbono sólido. Mesmo uma siderúrgica projetada para consumir ambos os produtos poderia deixar de 80% a 90% do carbono dependente de outros mercados.
A pirólise do metano, também conhecida como decomposição pirolítica do metano, pode parecer, em teoria, uma das rotas menos complexas para produzir hidrogênio de baixas emissões, pois separa o metano por meio do calor, e não da combustão. O resultado é hidrogênio e carbono sólido, em vez de hidrogênio e uma corrente concentrada de dióxido de carbono. Mas a análise de Michael Barnard, publicada em 29 de agosto de 2026, conclui que o maior desafio na expansão industrial não é provar a viabilidade do processo químico, mas encontrar um mercado contínuo para a grande quantidade de carbono produzida.
A ausência de uma corrente de dióxido de carbono gerada pelo processo pode eliminar a necessidade da cadeia de captura, compressão, transporte e armazenamento geológico associada às propostas de hidrogênio azul. A Hazer Group também levou sua aplicação catalítica da química laboratorial a uma planta-piloto em operação e a trabalhos de engenharia em escala comercial em colaboração com a KBR. No entanto, melhorar o processo não elimina a relação fundamental entre os dois produtos: cada tonelada de hidrogênio gera aproximadamente três toneladas de carbono sólido.
O carbono não é um pequeno subproduto
Esse balanço significa que uma planta que produza 300 mil toneladas de hidrogênio por ano geraria cerca de 900 mil toneladas de carbono sólido, ou aproximadamente 2.500 toneladas por dia. A Hazer está desenvolvendo usos para o carbono grafítico em aço, baterias, asfalto, concreto e outras aplicações. Mas a existência desses usos não significa automaticamente que eles sejam capazes de absorver a produção na quantidade, nas especificações, na localização e ao preço necessários.
Barnard examina um caso que parece estar entre os melhores cenários: uma siderúrgica que utilize hidrogênio para a redução direta do ferro e que, ao mesmo tempo, possa usar parte do carbono grafítico em fornos elétricos a arco. Isso poderia incluir o ajuste da composição final, a redução do óxido ferroso, a formação de espuma na escória e o fornecimento de parte da energia do processo.
Mas, ao comparar o balanço de massa com uma siderúrgica em escala semelhante à da Stegra, a produção de hidrogênio necessária para uma fábrica que produza 2,5 milhões de toneladas de aço por ano geraria cerca de 340 mil a 365 mil toneladas de grafite. Em contrapartida, a fábrica poderia consumir apenas entre 45 mil e 63 mil toneladas de carbono. Mesmo essa combinação relativamente favorável entre hidrogênio e carbono deixaria cerca de 80% a 90% do grafite dependente de outros compradores.
Por que essa notícia é importante?
O problema não está na ausência de mercados para o carbono, mas no descompasso entre a forma como a oferta surge e a maneira como a demanda se estrutura. Os produtores tradicionais de carbono aumentam ou reduzem sua produção em resposta à demanda por carbono, enquanto, na pirólise do metano, a demanda por hidrogênio determina a quantidade de carbono produzida. Assim, o carbono pode ser produzido em grandes quantidades mesmo quando o mercado não precisa dele naquele momento.
Além disso, o transporte de hidrogênio é caro, o que incentiva sua produção perto do consumidor. Isso significa que a localização da demanda por hidrogênio também pode determinar o local onde o carbono surgirá, e não apenas sua quantidade. A instalação teria então de armazenar, processar e qualificar o carbono para usos específicos e transportá-lo continuamente a um número suficiente de clientes. Na prática, a instalação de hidrogênio deixa de ser apenas uma fábrica de gás e passa a ser também uma empresa de materiais de carbono e logística.
Restrições comerciais e condições para o sucesso
Os novos materiais carbonosos competem com coque de petróleo, antracito, grafite natural e grafite sintético, além do biocarvão. A indústria de baterias precisa de grafite com níveis precisos de pureza, tamanho de partícula, estrutura e desempenho eletroquímico. Já o asfalto e o concreto podem utilizar aditivos carbonosos, mas o carbono não é um componente essencial deles em quantidades próximas da escala de produção presumida.
A análise não considera necessariamente a pirólise do metano uma má ideia. Casos específicos podem ter sucesso ao combinar uma fonte adequada de biogás, uma demanda industrial estável por hidrogênio e consumidores próximos de carbono de alto valor. A viabilidade também pode aumentar se o produtor conseguir substituir grafite sintético, coque ou outros tipos de carbono fóssil de maior intensidade de emissões.
Mas a leitura prática para investidores e formuladores de políticas é não contabilizar a corrente de carbono como uma receita automática associada ao hidrogênio. Ela deve ser modelada como um mercado independente, com testes de grau e especificações, processos de qualificação, concorrência com materiais existentes, armazenamento, transporte, valor de substituição e possibilidade de saturação do mercado. Quando o produto secundário é três vezes mais pesado que o produto principal, seu mercado se torna parte da própria viabilidade do processo.