Enquanto o cenário energético mundial se concentra na produção de combustíveis limpos via processos industriais, pesquisadores no Brasil direcionaram seus esforços e equipamentos para o subsolo. O foco principal é localizar o hidrogênio natural, também denominado hidrogênio branco ou geológico, uma fonte de energia limpa que não emite poluentes, pois sua combustão resulta apenas em vapor d'água.
Nesta empreitada nacional, o Observatório Nacional (ON) desenvolveu o projeto H2GEO. Esta iniciativa emprega métodos geofísicos sofisticados para investigar, cartografar e compreender a distribuição do hidrogênio natural no subsolo brasileiro.
Diferentemente do hidrogênio verde, que requer eletrólise da água utilizando eletricidade renovável, o hidrogênio natural é gerado intrinsecamente pela Terra. Ele surge de interações químicas entre minerais ricos em ferro e água subterrânea sob condições de alta pressão e temperatura, ou através da radiólise, causada pela radiação natural das rochas.
No contexto energético, o hidrogênio é categorizado por suas «cores». Uma vantagem significativa do hidrogênio natural reside em seu custo e sustentabilidade: ele necessita apenas de energia para ser extraído, e não para ser produzido em fábricas, assim como o gás natural, mas sem emissão de poluentes, visto que sua queima produz somente vapor d'água.
Arthur Benevides, geofísico, pesquisador e professor de pós-graduação no ON, detalha que este gás possui um potencial transformador para a matriz energética atual. Segundo ele, o hidrogênio natural, ou geológico, é um gás gerado naturalmente no interior da Terra por processos geológicos e biológicos, sendo gratuito de produção. Benevides aponta que descobertas mundiais recentes indicam que este recurso pode estar presente em concentrações notáveis no subsolo, despertando grande interesse científico por ser uma nova fonte de energia de baixa emissão de carbono, auxiliando na diversificação das matrizes existentes.
Benevides enfatiza que o hidrogênio geológico está se estabelecendo como uma área de pesquisa em rápida expansão, onde a gratuidade do processo gerador natural representa um diferencial competitivo importante quando comparado aos altos custos operacionais do hidrogênio verde industrial.
O projeto H2GEO utiliza métodos geofísicos que funcionam como um «raio-X» da crosta terrestre. Essas ferramentas possibilitam mapear as características físicas do solo e identificar sinais de acúmulo de gás sem a necessidade imediata de perfurações caras e profundas.
Os cientistas do ON buscam elucidar as três fases cruciais do ciclo do hidrogênio geológico no subsolo brasileiro. Além das bacias sedimentares internas, a Região dos Lagos, no estado do Rio de Janeiro, tornou-se um ponto estratégico para as investigações do H2GEO. Medições e experimentos recentes realizados em cidades como Araruama e Maricá detectaram anomalias geoquímicas de grande valor científico.
Ao explicar o foco na faixa litorânea fluminense, Benevides mencionou que o interesse aumentou após a identificação de anomalias ligadas à exsudação de hidrogênio natural, relatada em um artigo de 2024 na região de Maricá. Novas análises geoquímicas foram feitas em colaboração com o Serviço Geológico do Brasil, ampliando a investigação por toda a Região dos Lagos e revelando outros locais de vazamento do gás. Para ele, estas provas sugerem processos geológicos ativos de geração e transporte do recurso, consolidando a localidade como um laboratório natural para estudar a dinâmica de migração e acúmulo subterrâneo do hidrogênio.
Benevides informou que os estudos contam com apoio da indústria para mapear o sistema geológico de Rio de Janeiro e Minas Gerais. No Observatório Nacional, através do Laboratório de Geofísica Aplicada, um projeto financiado pela Petronas já realizou várias coletas para entender o sistema geológico de Rio de Janeiro e Minas, tornando a Região dos Lagos uma área piloto estratégica para compreender o sistema de hidrogênio ligado a essas exsudações.
A investigação na Região dos Lagos demonstra como estudos geoquímicos de superfície e subsuperfície podem definir as rotas de migração do gás. A presença de exsudações — pontos onde o hidrogênio natural emerge do subsolo — fornece pistas sobre a circulação do gás no sistema geológico.
Para mapear os reservatórios potenciais e acompanhar a dinâmica do hidrogênio sem escavações desnecessárias, os cientistas utilizam uma combinação de métodos geofísicos, geológicos e geoquímicos. Este processo é comparado a um exame de imagem médica, onde diferentes propriedades do corpo são analisadas sem intervenções invasivas.
Segundo Benevides, a análise do subsolo depende da medição de variações em parâmetros físicos entre distintos tipos de rochas e os fluidos contidos nelas. Mudanças na densidade, condutividade elétrica, magnetismo e propagação de ondas mecânicas oferecem indícios sobre a presença de gás.
Em Araruama, o ON instalou instrumentação avançada para coletar dados contínuos da crosta, incluindo levantamentos com drones, métodos eletromagnéticos e monitoramento sísmico passivo. Benevides explicou que o estudo une técnicas complementares de geofísica, geologia e geoquímica, incorporando sensores sísmicos para medir vibrações do solo, métodos eletromagnéticos para avaliar a resistividade das rochas, levantamentos magnéticos com drones e análises geoquímicas de solo e gás.
O pesquisador destacou que o diferencial reside na união dessas metodologias analíticas. «A integração dessas informações nos permite ter uma visão muito mais completa do subsolo do que se a gente utilizasse apenas uma técnica. Dessa forma, usando todo esse ferramental, a gente alimenta o conhecimento sobre a região da área de estudo e também sobre o sistema de formação desse hidrogênio natural, no caso da Região dos Lagos».
Entre os instrumentos, os sensores sísmicos são vitais para o mapeamento tridimensional. Em vez de usar fontes artificiais de ruído pesado, eles captam o «ruído ambiente» constante. Benevides detalhou que a sismologia passiva ajuda a localizar estruturas subterrâneas promissoras. «Esses sensores sísmicos registram pequenas vibrações que estão constantemente presentes no ambiente, que são geradas por fenômenos naturais e pela própria atividade humana. A partir desses registros, usando princípios físicos e através de técnicas matemáticas, nós podemos construir imagens tridimensionais da região, e essas imagens nos ajudam a identificar regiões onde as propriedades das rochas foram alteradas, seja por circulação de fluido ou alteração de temperatura ou descontinuidade. Isso fornece para a gente pistas importantes sobre os sistemas geológicos que estão associados ao hidrogênio».
A integração de dados de drones, medições eletromagnéticas e sensores sísmicos possibilita a criação de modelos geológicos de alta precisão, permitindo identificar falhas tectônicas que servem como condutos e rochas porosas que agem como armadilhas de hidrogênio.
Análises iniciais e registros geológicos apontam para a existência de emanações de hidrogênio natural em bacias sedimentares de estados como Minas Gerais, Ceará, Tocantins e Roraima. Em certas áreas, o gás escapa naturalmente à superfície, formando depressões conhecidas como «círculos de fada». Caso o projeto H2GEO confirme reservas comerciais exploráveis no Brasil, o país poderá se tornar um dos líderes globais na exploração direta desta fonte limpa e renovável. Contudo, a conversão desse potencial em mercado demanda progresso em regulamentação, desenvolvimento de infraestrutura de transporte e atração de investimentos para perfurações profundas, exigindo a integração entre o trabalho universitário, o setor produtivo e o governo.
