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Tipo do documento: Dissertação
Título: ANÁLISE DA VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO VERDE NO MARANHÃO
Título(s) alternativo(s): TECHNO-ECONOMIC ASSESSMENT OF GREEN HYDROGEN PRODUCTION IN MARANHÃO
Autor: CIDREIRA, Itayara Aroucha 
Primeiro orientador: NASCIMENTO, Ulisses Magalhães
Primeiro coorientador: MIRANDA, Nahieh Toscano
Primeiro membro da banca: NASCIMENTO, Ulisses Magalhães
Segundo membro da banca: MIRANDA, Nahieh Toscano
Terceiro membro da banca: JAIMES FIGUEROA, Jaiver Efren
Quarto membro da banca: TRINDADE JUNIOR , Valter Nunes
Resumo: A forte dependência global dos combustíveis fósseis tem agravado as mudanças climáticas, a poluição atmosférica e a degradação ambiental. Nesse cenário, o hidrogênio verde (H2V) surge como alternativa estratégica na transição energética, por ser produzido via eletrólise da água com fontes renováveis e sem emissão de gases de efeito estufa (GEE). O Maranhão destaca-se por seu potencial renovável, localização estratégica e demanda industrial, favorecendo o desenvolvimento da cadeia produtiva do H2V. Estudos técnico-econômicos são essenciais para subsidiar políticas públicas, orientar o planejamento energético e atrair investimentos, ao estimar custos, riscos e apoiar a escolha tecnológica mais adequada ao contexto local. Este trabalho avaliou a viabilidade técnico-econômica da produção de H2V em uma planta de 5 MW, com capacidade de 714.528 kg/ano, localizada na Zona de Processamento de Exportação (ZPE) de Bacabeira, Maranhão. Foram analisados três cenários de suprimento energético renovável: aquisição de energia hidrelétrica (cenário A) e eólica (cenário B) no ambiente de contratação livre (ACL), e autogeração fotovoltaica (cenário C). Para essa avaliação, foram empregados dados de investimento (Capital Expenditure – CAPEX – Custos de Capital) e operação (Operational Expenditure – OPEX – Custos Operacionais), com projeções de fluxo de caixa descontado e indicadores como valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR), tempo de payback (TPB), custo nivelado do hidrogênio (LCOH) e preço mínimo de venda (PMV). Dos 03 cenários, apenas A e B indicaram viabilidade econômica, que foram similares, no qual o primeiro apresentou um VPL de R$ 54.344.603,99, TIR de 14,01 %, TPB de 12,77 anos, PMV de R$ 48,49/kg (US$ 8,36/kg) e LCOH de US$ 18,74/kg (R$ 108,69/kg), e o segundo cenário apresentou VPL de R$ 47.396.851,51, TIR de 13,52 %, TPB de 13,38 anos, PMV de R$ 49,70/kg (US$ 8,56/kg) e LCOH de US$ 19,24/kg (R$ 111,59/kg). Em contraste, o cenário C mostrou-se economicamente inviável nas condições analisadas, com VPL negativo de -R$ 11.924.930,72, TIR de 9,49 % e TPB não atingido em 20 anos, apesar de registrar o menor LCOH (US$ 16,03/kg – R$ 92,97/kg). Com isso, identificou-se que o Maranhão possui potencial competitivo para a produção de H2V, principalmente com base em fontes hidrelétricas e eólicas. A viabilidade da rota fotovoltaica, por sua vez, depende de incentivos governamentais, ganhos de escala e avanços tecnológicos que reduzam CAPEX e OPEX.
Abstract: The heavy global dependence on fossil fuels has exacerbated climate change, air pollution, and environmental degradation. In this scenario, green hydrogen (GH) emerges as a strategic alternative in the energy transition, as it is produced via water electrolysis using renewable sources and without greenhouse gas emissions. Maranhão stands out for its renewable potential, strategic location, and industrial demand, favoring the development of the H2V production chain. Technical and economic studies are essential to inform public policies, guide energy planning, and attract investment by estimating costs and risks and supporting the most appropriate technological choice for the local context. This work assessed the technical and economic feasibility of GH production in a 5 MW plant, with an annual capacity of 714,528 kg, located in the Export Processing Zone (ZPE) of Bacabeira, Maranhão. Three renewable energy supply scenarios were analyzed: hydropower acquisition (scenario A) and wind power acquisition (scenario B) from the free contracting environment (FCE), and photovoltaic selfgeneration (scenario C). For this evaluation, the investment (CAPEX) and operational (OPEX) data were employed, with discounted cash flow projections and economic indicators such as net present value (NPV), internal rate of return (IRR), discounted payback period (DPBP), levelized cost of hydrogen (LCOH), and minimum selling price (MSP). From the 03 scenarios, only A and B indicated economic viability, which were similar, in which the first presented a NPV of R$ 54,344,603.99, an IRR of 14.01 %, a DPBP of 12.77 years, a MSP of R$ 48.49/kg (US$ 8.36/kg), and a LCOH of US$ 18.74/kg (R$ 108.69/kg), and the second scenario presented a NPV of R$ 47,396,851.51, an IRR of 13.52 %, a DPBP of 13.38 years, a MSP of R$ 49.70/kg (US$ 8.56/kg), and a LCOH of US$ 19.24/kg (R$ 111.59/kg). In contrast, scenario C proved economically unfeasible under the analyzed conditions, showing a negative NPV of -R$ 11,924,930.72, an IRR of 9.49 %, and a DPBP did not reach within 20 years, despite recording the lowest LCOH (US$ 16.03/kg – R$ 92.97/kg). With this, it is identified that Maranhão possesses competitive potential for GH production, especially based on hydropower and wind sources. The viability of the photovoltaic route, however, depends on government incentives, significant gains in scale, and technological advancements that reduce both CAPEX and OPEX.
Palavras-chave: hidrogênio verde;
eletrólise;
análise técnico-econômica;
ZPE
green hydrogen;
electrolysis;
techno-economic analysis;
ZPE
Área(s) do CNPq: Aproveitamento da Energia
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: COORDENAÇÃO DO CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA E AMBIENTE/CCET
Citação: CIDREIRA, Itayara Aroucha.Análise da viabilidade técnica e econômica da produção de hidrogênio verde no Maranhão. 2025. 126 f. Dissertação( Programa de Pós-graduação em Energia e Ambiente/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/7187
Data de defesa: 15-Jul-2025
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA E AMBIENTE

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