Transformar resíduos em riqueza num mercado de 1,32 biliões de euros até 2050.

Esse pensamento inquietante colide agora com uma ideia que parece ao mesmo tempo arrojada e quase óbvia: usar a própria radioatividade para produzir hidrogénio. Não com novos reatores ou catalisadores milagrosos. Com a energia constante e persistente que ainda emana dos resíduos nucleares que já armazenamos e vigiamos.

Dos resíduos tabus à matéria-prima energética

Quando a maioria das pessoas ouve “resíduos nucleares”, pensa em contentores, túneis e numa fatura adiada para o próximo século. Investigadores a trabalhar no Golfo colocaram uma questão mais direta: poderá essa mesma radioatividade acelerar a divisão da água e aumentar a produção de hidrogénio, sem sobrecarregar os eletrolisadores ligados à rede elétrica?

A radiação proveniente de combustível usado e outros fluxos de resíduos pode impulsionar a química da divisão da água, aumentando várias vezes o rendimento de hidrogénio em ambientes controlados.

A ideia não é alquimia. A radiação ionizante quebra as ligações moleculares da água. Se direcionarmos esse caos e recolhermos rapidamente os produtos, o hidrogénio pode ser capturado como gás, enquanto o oxigénio é tratado separadamente. Experiências de laboratório e modelos sugerem ganhos relevantes nas taxas de produção, e ajustes adicionais – como dissolver pequenas quantidades de ácido fórmico – podem potenciar ainda mais a reação.

Como a radiação aumenta a produção de hidrogénio

Os métodos propostos assentam num princípio: deixar que átomos instáveis desempenhem o trabalho catalítico pelo qual de outra forma pagaríamos em eletricidade e metais preciosos. Existem várias variantes, cada uma com obstáculos práticos diferentes.

Técnicas em análise

• Eletrolise assistida por radiação: a radiação ionizante reduz a tensão necessária para dividir a água. Isso significa contas de energia mais baixas por quilo de hidrogénio.
• Catalização à base de urânio: compostos de urânio podem substituir catalisadores caros em determinadas células, reduzindo custos de materiais sem perder atividade.
• Radiólise da água: divisão direta sob radiação sem um eletrolisador tradicional. O foco da engenharia está em separar os produtos rapidamente para evitar recombinação.
• Reforma do metano sob radiação: a radiação acelera a conversão de metano em hidrogénio, potencialmente com temperaturas ou tempos de residência mais baixos.

Regulamentos de segurança impedem atualmente o uso direto de resíduos reais em muitos laboratórios, pelo que os investigadores recorrem frequentemente a fontes de radiação ajustadas que imitam os perfis dos resíduos. Esta diferença importa. Os resíduos reais apresentam carga térmica, espectros mistos e necessidades de blindagem que uma fonte laboratorial limpa não consegue replicar totalmente.

Matemática de mercado por detrás da corrida ao hidrogénio

O consumo global de hidrogénio ultrapassa 90 milhões de toneladas por ano. A maior parte ainda provém de combustíveis fósseis, principalmente gás natural. Atualmente, é a indústria pesada que lidera a procura; navegação, siderurgia e equilíbrio da rede poderão trazer mais procura no futuro.

A €2 por quilo, o hidrogénio de baixo carbono poderá sustentar um mercado anual de €1,32 biliões até 2050 se os volumes crescerem como previsto.

As previsões variam, mas a tendência é de crescimento. Agências e grupos da indústria perspetivam um mundo onde o hidrogénio de baixo carbono duplique ou triplique face ao valor atual até meados do século. Se uma fração desse volume resultar de processos que aproveitam um subproduto inevitável — neste caso a radiação dos resíduos existentes —, o sistema ganha flexibilidade. Não se trata de substituir a eletrólise alimentada por parques eólicos ou nucleares. O objetivo é aumentar o leque de ferramentas, reduzir o desperdício e extrair valor acrescido de um passivo legado.

Barreiras que não se podem ignorar

Nada disto avança sem reguladores. O manuseamento, transporte e segurança no local da radiação definem o ritmo dos projetos-piloto. Qualquer instalação que coloque resíduos próximos de água e tubagens precisa de múltiplas camadas de contenção e supervisão independente.

• Regulação: licenciar uma unidade pioneira será um processo lento e com muitos detalhes.
• Controlo de contaminação: o fluxo de hidrogénio deve sair limpo, sem radionuclídeos residuais.
• Escalonamento: gestão térmica, blindagem e operação contínua adicionam complexidade.
• Aceitação pública: mesmo projetos-piloto bem desenhados enfrentarão o escrutínio das comunidades locais.

A ciência também enfrenta desafios de engenharia. A radiólise produz hidrogénio e oxigénio no mesmo local, e estas moléculas podem recombinar-se. Os projetos devem separar rapidamente os gases, manter catalisadores estáveis sob radiação e provar que os ganhos líquidos de energia se verificam à escala, não apenas em frascos de laboratório.

Como poderia ser um projeto-piloto credível

Uma opção seria instalar uma unidade compacta num local já existente de armazenamento de resíduos. Isso limita o risco de transporte e recorre a infraestruturas já vigiadas e monitorizadas. Módulos blindados poderiam fazer circular água ou solventes específicos por um campo controlado de radiação, com separação e purificação dos gases a ocorrerem no mesmo bloco. Pequenos compressores alimentariam o hidrogénio para consumo local, por exemplo, em geradores de emergência ou um cliente industrial próximo.

Principais marcos incluiriam:

• Demonstrar estabilidade da pureza do gás abaixo de limites radiológicos rigorosos.
• Verificar o balanço energético com espectros de radiação reais e carga térmica.
• Provar que manutenção e desmantelamento podem ser realizados em segurança.
• Publicar medições independentes para gerar confiança junto de seguradoras e compradores.

Quem paga, quem beneficia

O argumento económico baseia-se em dois créditos: custos de armazenamento evitados e custos de eletricidade evitados. Se a radiação reduzir de modo significativo a energia necessária para dividir a água, as despesas operacionais descem. Se o sistema também reduzir os custos de armazenamento vitalício ao extrair utilidade dos resíduos, os donos desses resíduos obtêm uma fonte de receita adicional. Os contratos deverão assemelhar-se aos dos projetos “waste-to-energy”, com garantias de desempenho rigorosas e partilha de benefícios.

O prémio não é energia gratuita. É menos energia desperdiçada a partir de materiais que já protegemos há séculos.

Riscos, salvaguardas e monitorização

O risco está nas interfaces: onde a radiação encontra fluidos de processo e onde os gases saem da blindagem. Os projetos devem usar barreiras redundantes, espectrometria “in-line” para deteção de radionuclídeos e isolamento automático se forem ultrapassados limites. Os padrões de pureza do hidrogénio do setor das células de combustível servem de modelo. Sensores à prova de radiação e manuseamento remoto aumentarão o custo, mas permitem previsibilidade nas paragens.

Por que isto importa para a política

Os governos planeiam investir milhares de milhões em corredores de hidrogénio, conversão da indústria pesada e equilíbrio da rede. Uma base de fornecimento diversificada reduz a volatilidade. Se métodos assistidos por radiação puderem operar como produtores de carga base em locais de resíduos, poderão servir polos industriais locais que necessitam de fluxos estáveis e contratos de longa duração. Isso alivia a pressão sobre o sistema elétrico durante picos de procura.

Contexto adicional para alargar a perspetiva

Terminologia a acompanhar: radiólise refere-se a mudanças químicas impulsionadas por radiação. Na água, forma radicais de curta duração que podem recombinar-se ou gerar gases. A engenharia foca-se em direcionar esses radicais para a formação de hidrogénio, separando rapidamente os produtos. Aditivos, como o ácido fórmico, podem alterar a rede de reações e direcionar os rendimentos para resultados úteis.

Uma simulação rápida ajuda a dar contexto. Suponha que um projeto-piloto aproveita a radiação para reduzir em 15–25% a eletricidade necessária por quilo de hidrogénio num sistema híbrido. Aos preços industriais de eletricidade de €50–€80 por MWh, a poupança poderá situar-se nos €0,20–€0,40 por quilo. J untando um pequeno crédito pelos resíduos tratados, o projeto aproxima-se do objetivo de €2 por quilo que muitos compradores utilizam para planear.

Oportunidades adjacentes também surgem. Métodos radiolíticos podem tratar correntes de água contaminadas produzindo pequenas quantidades de hidrogénio, transformando uma tarefa de remediação numa fonte de receita adicional. Em contrapartida, os operadores devem vigiar a desativação do catalisador, a acumulação de peróxido e a degradação das membranas sob campos de radiação mistos. Esses riscos podem ser mitigados com renovação periódica do solvente, adição de sequestradores de radicais indesejados e uso de materiais qualificados para ambientes de alta dose.

A ideia central mantém-se simples: parar de deixar a energia latente dissipar-se em tambores de aço. Se a engenharia e a regulação convergirem a meio caminho, os resíduos nucleares poderão financiar uma fração do hidrogénio limpo que a indústria britânica, e outras, precisarão até meados do século. Não é uma solução milagrosa. É uma forma pragmática de transformar um passivo numa fonte de receita num mercado com margem de crescimento de biliões de euros.