Um estudo conduzido na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), com apoio da FAPESP, propõe um novo modelo matemático para planejar e operar usinas de hidrogênio verde com maior eficiência e resiliência diante das incertezas da geração renovável — uma demanda cada vez mais urgente no atual contexto geopolítico e ambiental.
O modelo, batizado de X DRO (Extreme Distributionally Robust Optimization), foi desenvolvido pelo pesquisador Luis Alexsander Oroya, doutorando da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp, com orientação do professor Marcos Julio Rider Flores.
O hidrogênio verde — produzido pela eletrólise da água com eletricidade de fontes renováveis como solar e eólica — é considerado um dos pilares da descarbonização global, especialmente para setores de difícil eletrificação, como o transporte pesado, a indústria siderúrgica e a produção de fertilizantes. No entanto, sua produção está sujeita à intermitência das fontes renováveis, que são fortemente afetadas por variações climáticas e oscilações de demanda.
O X DRO surge justamente como resposta a essa lacuna. Diferentemente dos modelos tradicionais, que operam com médias estatísticas ou simulações isoladas de eventos extremos, a abordagem proposta por Oroya considera distribuições ambíguas de probabilidade, buscando soluções robustas mesmo nos piores cenários possíveis.
O modelo se destaca não apenas pelo rigor matemático, mas também pela sua vocação para a aplicação prática. O X DRO opera em duas frentes: planejamento de longo prazo (como o dimensionamento de painéis solares, turbinas eólicas, baterias, eletrolisadores e tanques de hidrogênio), e decisões operacionais, incluindo troca de energia com a rede, produção e estocagem de hidrogênio e avaliação de riscos.
Para lidar com a alta complexidade computacional do problema, os autores recorreram à técnica de programação linear inteira mista (MILP), que permite resolver grandes problemas de otimização com múltiplas variáveis e restrições.
Além de sua aplicação em escala industrial, o modelo tem potencial para enfrentar um dos grandes desafios do Brasil: o abastecimento energético de comunidades isoladas, especialmente na Amazônia.
Essa possibilidade é particularmente relevante diante da negligência histórica com a infraestrutura energética nas regiões periféricas do país — uma negligência que reforça desigualdades sociais e ambientais.
O modelo X DRO, além de reforçar a capacidade da ciência nacional de oferecer soluções de ponta, aponta para um caminho de soberania energética e desenvolvimento sustentável, especialmente se houver políticas públicas capazes de converter conhecimento científico em infraestrutura, inovação e inclusão.
A pesquisa faz parte do projeto “Planejamento e operação de sistemas de produção de hidrogênio verde: uma abordagem robusta”, financiado pela FAPESP, e o artigo completo, publicado na revista International Journal of Hydrogen Energy, pode ser acessado neste link.
*Com informações da Agência Fapesp.
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