Parceria busca solução de geração de energia baseada em hidrogênio para data centers

Além dos desafios técnicos e de design, um grande obstáculo à adoção do hidrogênio em qualquer aplicação de equipamento é a incerteza quanto à disponibilidade de quantidades e qualidade suficientes do combustível — e da infraestrutura para sua entrega — para atender às necessidades dos clientes. O custo de produção do hidrogênio e o consequente aumento no custo para os usuários finais também são fatores.

A Mesa Solutions planeja produzir um gerador totalmente movido a hidrogênio, semelhante aos seus modelos a gás natural. (Foto: Mesa Solutions)

A Mesa Solutions, uma fornecedora de geração de energia no local sediada em Loveland, Colorado, e a Modern Hydrogen, uma fornecedora de hidrogênio distribuído e gestão de carbono sediada em Bothell, Washington, estão unindo forças com o objetivo de superar esses obstáculos em mercados selecionados.

Na PowerGen International 2025, em Dallas, Texas, as duas empresas assinaram um memorando de entendimento (MoU) que estabeleceu formalmente uma parceria para desenvolver uma nova oferta de geração de energia para data centers. A parceria combinará a expertise da Mesa em grupos geradores multi-megawatts com a tecnologia distribuída da Modern Hydrogen para conversão de gás natural em hidrogênio.

Energia movida a hidrogênio

Amplamente conhecida na indústria de petróleo e gás por seus grupos geradores a gás natural, a Mesa apresentou uma nova linha de motores a gás na PowerGen do ano passado, desenvolvidos a partir de blocos de motor fornecidos pela Hyundai Infracore (HDI). Junto com esses modelos, foi apresentada uma maquete de um motor alternativo de combustão interna desenvolvido pela HDI para funcionar com 100% de hidrogênio.

Avançando para 2025, a versão funcional do motor a hidrogênio está em exposição no estande da Mesa. A empresa o trouxe ao evento como pano de fundo para anunciar seus planos de produzir um gerador totalmente movido a hidrogênio.

A Mesa exibiu este motor HDI de hidrogênio que não funcionava na PowerGen 2024. Um modelo funcional estava disponível na PowerGen 2025. (Foto: Becky Schultz)

“O que planejamos fazer nos próximos anos é pegar esse motor e descobrir como transformá-lo em um gerador teoricamente semelhante aos outros geradores que fabricamos e que funcionam apenas com gás natural”, disse Tom Poteet, vice-presidente de Desenvolvimento Corporativo da Mesa Industrial. “Este seria um motor de combustão interna sem carbono.”

O fornecimento de hidrogênio limpo para esse gerador será uma solução local que a Modern Hydrogen está desenvolvendo e que usa tecnologias de pirólise (temperatura extremamente alta sem oxigênio presente) para converter gás natural em hidrogênio e sólidos de carbono comercialmente úteis.

“O valor que nos interessa é que todo o carbono que caia produza hidrogênio puro”, disse Poteet. “Eles ainda estão desenvolvendo este dispositivo. Eles têm alguns protótipos, mas o dispositivo comercial provavelmente levará dois anos.”

Nos próximos dois anos, os parceiros desenvolverão suas soluções individualmente, explorando em conjunto como o gerador movido a hidrogênio da Mesa e o sistema de produção de hidrogênio local da Modern Hydrogen podem ser combinados de forma otimizada para atender às necessidades dos clientes. O alvo inicial serão data centers menores, muitos dos quais focados em computação de ponta.

“A maioria desses data centers de ponta provavelmente está na faixa de 5 a 10 MW. É isso que pretendemos explorar em conjunto com a Modern Hydrogen nos próximos anos”, disse Poteet. “Em cooperação, tentaremos desenvolver esse mercado de data centers para validar o mercado para o produto.”

Uma situação ganha-ganha-ganha

“A demanda por energia dos data centers está aumentando exponencialmente”, continuou Poteet. “Vai exigir muita energia. Estamos considerando diversas propostas para implantar nossos geradores a gás natural em centenas de megawatts… Nossa unidade básica em regime de espera tem cerca de 500 kW. Então, para uma carga de 100 MW, são cerca de 200 geradores nossos parados.”

Fornecer uma configuração de microrrede como essa implica a possibilidade de conectar os geradores diretamente à conexão de gás natural. É por isso que a Mesa buscou uma solução semelhante para um gerador de hidrogênio, embora inicialmente em menor escala.

Além do hidrogênio, o processo de pirólise da Modern Hydrogen extrai sólidos de carbono comercialmente úteis. (Foto: Modern Hydrogen)

“A Mesa é líder no ecossistema de geração de energia devido à sua especificidade na construção de um negócio que atendesse à demanda do setor energético por um serviço de altíssima qualidade”, comentou Mothusi Pahl, vice-presidente de Desenvolvimento de Negócios e Assuntos Governamentais da Modern Hydrogen. “Isso realmente estabeleceu o padrão para o fornecimento de soluções de energia completas, de forma verdadeiramente personalizada, prática e centrada no cliente.”

"A Mesa entrou em contato comigo há seis, oito meses para dizer: 'Olha, gostaríamos muito de poder conectar a Modern e uma conexão de gás natural para obter o combustível que vai para a unidade Mesa. Isso significa que a Mesa pode continuar a fornecer energia distribuível e confiável, agora com baixíssima emissão de CO2, por meio de uma solução integrada.'"

A colaboração resultante pretende oferecer exatamente essa solução, direcionada àqueles dispostos a pagar um preço mais alto por eletricidade sem carbono.

“Os maiores nomes do ecossistema de data centers são absolutamente sensíveis ao preço, mas também querem oferecer uma solução de energia computacional com menor emissão de CO2 aos seus clientes”, disse Pahl. “Ao remover o carbono do gás natural antes que ele entre no gerador, cria-se uma oportunidade realmente única para a empresa de serviços de geração de energia, o data center e o usuário de energia de processo e, na linha de frente, a empresa de hardware OEM que está por trás da geração de energia.”

“Em toda essa cadeia de valor, vemos a pirólise distribuída de gás natural como uma maneira distribuível e confiável de alavancar ativos e infraestrutura existentes e fornecer segurança energética doméstica para data centers de próxima geração”, continuou ele. “Essa é realmente a proposta da nossa parceria estratégica com a Mesa. Isso dá à Mesa um caminho único para obter as moléculas limpas necessárias para fornecer a energia limpa que seus clientes desejam.”

Entrega de combustível limpo

Poteet concordou. "Se construirmos este gerador que funcione apenas com hidrogênio, teremos uma base sólida para planejar e saber que haverá uma fonte local de hidrogênio que poderá ser aplicada em locais que precisem de eletricidade."

Em resumo, Pahl declarou: “Nosso negócio é fornecer combustível limpo para geração de energia. Se pudermos pré-configurar isso e integrá-lo a uma empresa como a Mesa, será muito mais fácil para os data centers do mundo atingirem a potência computacional de baixo CO2 que desejam, sem ter que se perguntar: 'Onde consigo o combustível? Ou qual é a especificação do combustível? Ou será que ele realmente se integra ao hardware do fabricante original?'. Em vez disso, podemos fornecer uma solução combinada da qual todos se beneficiam.”

Uma versão moderna da produção de H2

Fundada há cerca de uma década, a Modern Hydrogen foi originalmente construída em torno da conversão de calor em eletricidade usando uma tecnologia de estado sólido.

Sistema de hidrogênio moderno no NW Natural Central Resource Center, Portland, Oregon. (Foto: Modern Hydrogen)

“Há cerca de três anos, começamos a intensificar nosso trabalho na produção local de hidrogênio e no que chamamos de pirólise distribuída de gás natural”, disse Mothusi Pahl, da Modern Hydrogen. “Fizemos uma mudança significativa, deixando de administrar os dois negócios simultaneamente… para focar na pirólise distribuída de gás natural apenas nos últimos três anos.”

Atualmente, a empresa está "no negócio de tornar a energia mais limpa e barata", e o faz removendo carbono do gás natural para operações comerciais e industriais, disse Pahl. Sua base de clientes inclui grandes corporações, como fabricantes, concessionárias de gás e outros grandes consumidores de energia, como data centers.

Os sistemas modernos utilizam altas temperaturas para craquear o gás natural em hidrogênio e carbono sólido antes do ponto de combustão. "A pirólise do gás natural significa simplesmente craquear a molécula do gás natural em seus elementos constituintes: hidrogênio e carbono", disse Pahl. "A pirólise não é nova – apenas a ideia de craquear o gás nessas moléculas."

A pilha de tecnologia é essencialmente uma “caixa” que fica ao longo de um gasoduto e extrai gás diretamente do tubo para produzir hidrogênio no local ou próximo ao ponto de uso.

“A abordagem moderna para a pirólise, dizemos nós, é distribuída, o que significa que ela não foi projetada para ser produzida em grande escala, em um local centralizado onde você colocaria hidrogênio em um caminhão e o levaria por centenas de quilômetros até onde o usuário está”, explicou Pahl. “Em vez disso, usamos a infraestrutura de gás natural existente para transportar o gás natural até onde a carga está e, então, craqueamos o gás natural antes que você precise dele.”

Além do hidrogênio, o processo extrai sólidos de carbono comercialmente úteis que podem ser usados como matéria-prima em materiais de pavimentação e outros produtos. Também pode ser usado como aditivo para melhorar o desempenho de ligantes asfálticos.

A abordagem da Modern Hydrogen é produzir hidrogênio no ponto de uso. (Foto: Modern Hydrogen)

"Ao misturar aditivos de carbono modernos ao asfalto, o asfalto resultante apresenta melhor desempenho em temperaturas mais altas, sem qualquer degradação do desempenho em baixas temperaturas. Isso significa que você obtém uma estrada mais resistente, com menos necessidade de serviço e manutenção, e a um custo menor", disse Pahl.

“Essa ideia de coprodutos do gás natural é realmente essencial para o nosso trabalho”, ele acrescentou, “e metade do nosso negócio está na indústria de pavimentação asfáltica”.

Nota do editor: esta história apareceu pela primeira vez na edição de abril de 2025 da Power Progress.