O que é armazenamento de carbono?

A captura e armazenamento de carbono é uma tecnologia que busca diminuir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera

A captura e armazenamento de carbono (CCS), ou carbon capture and storage em inglês, é uma tecnologia que tem como objetivo diminuir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera. Nesse processo, ela pode capturar até 90% das liberações desse gás produzidas a partir do uso de combustíveis fósseis na geração de eletricidade e processos industriais, do desmatamento e da utilização de calcário para a produção de cimento.

Com isso, a captura e armazenamento de carbono evita que grande parte de gás carbônico seja liberado na atmosfera e intensifique os fenômenos de efeito estufa e aquecimento global. Vale ressaltar que todo o gás é armazenado em formações geológicas, isto é, um conjunto de rochas ou minerais que tem características próprias em relação à sua composição, idade, origem ou outras propriedades similares.

Essa tecnologia gerou tantas especulações que, em 2005, o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) publicou um relatório especial sobre o tema para melhor informar os formuladores de políticas, engenheiros e cientistas envolvidos na área de mitigação de mudanças climáticas.

Como funciona a CCS?

A CCS consiste em três partes principais: captura, transporte e armazenamento de carbono.

Captura de carbono

A captura de carbono pode ocorrer por meio de três formas e processos diferentes: pré-combustão, pós-combustão e combustão de oxi-combustível. Os sistemas de pré-combustão convertem combustível sólido, líquido ou gasoso em uma mistura de hidrogênio e gás carbônico a partir de processos como “gaseificação” ou “reforma”. Nessa reação, o hidrogênio pode ser usado como gerador de calor ou energia livre de dióxido de carbono.

A captura pós-combustão, por sua vez, envolve capturar o gás carbônico da exaustão de um sistema de combustão e absorvê-lo em um solvente, antes de remover e comprimir os elementos poluentes. O dióxido de carbono também pode ser separado usando filtração por membrana de alta pressão, bem como por processos de separação criogênica.

Por fim, a combustão de oxi-combustível consiste na queima de um combustível com o oxigênio no lugar do ar, para que o gás resultante seja constituído de vapor de água e gás carbônico. Apesar desse processo facilitar a captura de carbono devido à sua maior concentração, ele requer a separação prévia de oxigênio do restante do ar.

Transporte

A captura de carbono é realizada para que o dióxido de carbono possa ser comprimido e transportado por meio de dutos – de mesma tecnologia daqueles que já transportam gás natural -, navios, caminhões, dentre outros meios. A CCS Association afirma que milhões de toneladas são transportadas anualmente para fins comerciais e ressalta que existe um potencial significativo de desenvolvimento dessa infraestrutura.

Armazenamento de carbono

Depois de transportado, o gás carbônico é armazenado cuidadosamente em formações geológicas selecionadas, que ficam localizadas a vários quilômetros abaixo da superfície da Terra. As opções de armazenamento costumam ser aquíferos profundos, cavernas ou domos de sal, reservatórios de gás ou óleo e camadas de carvão. Por serem encontradas em locais profundos, essas formações geológicas armazenam o dióxido de carbono bem longe da atmosfera, diminuindo os impactos de suas emissões.

Qual é a escala atual de captura e armazenamento de carbono?

De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (IEA), referentes à 2020, existem somente vinte projetos de captura e armazenamento de carbono em uso comercial no mundo – mas bilhões de dólares em investimentos estão fluindo para esse setor. A Microsoft, por exemplo, anunciou um plano climático que envolve a captura direta de dióxido de carbono e a captura e armazenamento de carbono para energia de biomassa.

Além disso, a Noruega lançou um projeto de captura e armazenamento de carbono em larga escala, enquanto um plano de captura de ar direto para a Bacia de Permiano, no sudoeste dos Estados Unidos, foi criado com o objetivo de retirar toneladas de gás carbônico da atmosfera a cada ano. Equinor, Shell e Total também são empreendimentos parceiros em um projeto para estocar CO2 abaixo do Mar do Norte.

A tecnologia de captura e armazenamento de carbono é um componente-chave no combate às mudanças climáticas, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA). A instituição sugere que apenas o uso de fontes de energia renováveis não será suficiente para conter as emissões de gás carbônico geradas por fábricas, usinas e transportes. De modo complementar ao uso de energias renováveis, é necessário implementar o processo de captura e armazenamento de carbono para atingir as metas climáticas propostas no Acordo de Paris.

Qual é o potencial da CCS para enfrentar as mudanças climáticas?

O compromisso desse Acordo ocorre no sentido de assegurar que o aumento da temperatura média global fique abaixo de 2°C acima dos níveis pré-industriais e prosseguir os esforços para limitar o aumento da temperatura a até 1,5°C acima dos níveis pré-industriais, reduzindo significativamente os riscos e impactos das alterações climáticas.

Desvantagens na captura e armazenamento de carbono

O processo de captura e armazenamento de carbono possui algumas desvantagens. No geral, essa técnica envolve altos custos de implantação, tornando-a inacessível para alguns governos e empresas.

Nicolas Berghmans, do Instituto Independente de Desenvolvimento Sustentável e Relações Internacionais (IDDRI), diz que precisaria existir uma estrutura regulatória com um preço de carbono muito mais forte e estável no devido tempo, permitindo o investimento industrial na infraestrutura necessária.

Além disso, o número limitado de locais para sequestrar carbono é um fator que pode atrasar a tecnologia. Algumas ONGs ambientalistas também permanecem céticas e denominam a técnica como uma “falsa solução”. Suas críticas estão relacionadas a possíveis danos ambientais que podem ser causados por vazamento de gás carbônico dos locais de armazenamento, caso eles não sejam selecionados, gerenciados e monitorados adequadamente (confira mais informações a respeito: 1).

Ainda, especialistas afirmam que esse processo pode ser ineficiente. No entanto, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um método que pode aumentar significativamente a eficiência dos sistemas de captura e armazenamento de carbono.

De forma resumida, ele consiste na transferência do dióxido de carbono capturado para uma superfície catalítica que promove transformações químicas desejadas. Em experimentos laboratoriais, o sistema produziu altas taxas de etileno, propanol e etanol – combustíveis automotivos de grande potencial.

Ao concentrar o gás carbônico próximo à superfície do catalisador, o novo sistema também produziu dois compostos de carbono potencialmente úteis, acetona e acetato, que não haviam sido detectados. Com esse método, a técnica de captura e armazenamento de carbono pode se tornar mais eficiente. Contudo, mais pesquisas precisam ser realizadas para confirmar essas informações.

Visão de ambientalistas

Muitos ambientalistas se posicionam contra a utilização da tecnologia de captura e armazenamento de carbono. Eles sugerem que ela é inútil se comparada com a utilização de fontes de energia renováveis e que mascara os impactos do uso de combustíveis fósseis. Em vez de ser instalada em usinas de energia, a tecnologia de captura e armazenamento de carbono deveria ser empregada para combater a poluição persistente de navios, aviões e caminhões, que não pode ser facilmente removida pela mudança para uma matriz energética mais ecológica, como seria no caso do uso de combustíveis fósseis.