Análise multicritério para viabilização de uma matriz energética de baixo carbono no Brasil: estudo de caso sobre o hidrogênio verde

dc.creatorDouglas Silva de Oliveira
dc.date.accessioned2025-08-13T11:48:42Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:23:30Z
dc.date.available2025-08-13T11:48:42Z
dc.date.issued2025-06-26
dc.description.abstractThis dissertation analyzes ways to make a low-carbon energy matrix viable in Brazil, taking green hydrogen as a case study. Although the Brazilian electricity matrix is mostly renewable, the energy sector accounts for more than 25% of net national GHG emissions, requiring decarbonization actions in line with the goals of the NDCs. Starting from the recognition of the transition as a complex socio-technical process - involving technological, institutional and cultural transformations - the study combines technical-economic analysis with a critical perspective on challenges and alternatives, focusing on sectors that are difficult to electrify. The methodology integrated multi-criteria spatial analysis (QGIS) and technical-economic modeling (HOMER Pro) to evaluate regional synergies and CO2 mitigation. Three states (MG, RS, PI) were analyzed, revealing a demand for 5.69 Mt/year of green H2 for regional energy transition, with a mitigation capacity of 42.7 MtCO2/year (10% of emissions from the Brazilian energy sector). The results indicate a high LCOH (US$ 5.45-14.20/kg vs. global average of US$ 2-6.3/kg) and a mitigation cost of US$ 367.74/tCO2, reflecting significant economic challenges for the insertion of green hydrogen in the Brazilian context. In summary, green H2 has strategic potential for decarbonization in specific sectors, but its scalability in Brazil is conditional on cost reductions via gains in scale, technological innovation and dedicated regulatory frameworks. The transition to a low-carbon matrix requires a pluralistic approach, considering synergies and competition with biofuels/ biomass, aligned with the goals of the Brazilian NDCs, as well as the integration of social and distributive impacts to ensure a just transition. The conclusion is that, although incipient and economically challenging, green hydrogen can contribute as a complementary vector in Brazilian decarbonization, particularly in niches with limited alternatives, as long as it is part of a comprehensive energy strategy that prioritizes the specificities of the national context.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/84348
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/
dc.subjectEngenharia nuclear
dc.subjectRecursos energéticos
dc.subjectHidrogênio
dc.subjectCarbono
dc.subject.otherHidrogênio verde
dc.subject.otherMatriz energética de baixo carbono
dc.subject.otherAnálise multicritério
dc.subject.otherModelagem técnico-econômica
dc.subject.otherMitigação de CO2
dc.titleAnálise multicritério para viabilização de uma matriz energética de baixo carbono no Brasil: estudo de caso sobre o hidrogênio verde
dc.title.alternativeMulticriteria analysis for the viability of a low carbon energy matrix in Brazil: a case study on green hydrogen
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Carlos Eduardo Velasquez Cabrera
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2694400303783391
local.contributor.referee1André Felipe Simões
local.contributor.referee1Luciano Basto Oliveira
local.contributor.referee1Ricardo Brant Pinheiro
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1933455194378385
local.description.resumoEsta dissertação analisa caminhos para viabilizar uma matriz energética de baixo carbono no Brasil, tomando o hidrogênio verde como estudo de caso. Apesar da matriz elétrica brasileira ser majoritariamente renovável, o setor energético responde por mais de 25% das emissões líquidas nacionais de GEE, demandando ações de descarbonização alinhadas às metas das NDCs. Partindo do reconhecimento da transição como processo sociotécnico complexo – envolvendo transformações tecnológicas, institucionais e culturais –, o estudo combina análise técnico-econômica com perspectiva crítica sobre desafios e alternativas, focando em setores de difícil eletrificação. A metodologia integrou análise espacial multicritério (QGIS) e modelagem técnico-econômica (HOMER Pro) para avaliar sinergias regionais e mitigação de CO2. Três estados (MG, RS, PI) foram analisados, revelando demanda de 5,69 Mt/ano de H2 verde para transição energética regional, com capacidade de mitigação de 42,7 MtCO2/ano (10% das emissões do setor energético brasileiro). Os resultados indicam LCOH elevado (US$ 5,45–14,20/kg vs. média global de US$ 2–6,3/kg) e custo de mitigação de US$ 367,74/tCO2, refletindo desafios econômicos significativos para inserção do hidrogênio verde no contexto brasileiro. Em síntese, o H2 verde apresenta potencial estratégico para descarbonização em setores específicos, porém sua escalabilidade no Brasil está condicionada a reduções de custos via ganhos de escala, inovação tecnológica e arcabouços regulatórios dedicados. A transição para matriz de baixo carbono exige abordagem pluralista, considerando sinergias e competições com biocombustíveis/biomassa, alinhada às metas das NDCs brasileiras, além da integração de impactos sociais e distributivos para garantir transição justa. Conclui-se que, embora incipiente e economicamente desafiador, o hidrogênio verde pode contribuir como vetor complementar na descarbonização brasileira, particularmente em nichos com alternativas limitadas, desde que inserido em estratégia energética abrangente que priorize as especificidades do contexto nacional.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NUCLEAR
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Técnicas Nucleares

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