Captura e armazenamento de carbono: o que é e como funciona

O que é captura de carbono?

A captura de carbono refere-se a uma variedade de técnicas usadas para capturar o dióxido de carbono (CO₂) produzido por centrais eléctricas e outras instalações industriais, normalmente antes de poder ser libertado na atmosfera e contribuir para o aquecimento global. O dióxido de carbono capturado através de um destes métodos é reciclado para outros fins ou armazenado onde não possa escapar – um processo conhecido como sequestro de carbono.

Como funciona a captura de carbono

Existem diversas tecnologias diferentes que estão em uso, ou em desenvolvimento, para captura de carbono. Eles incluem:

Captura de carbono pós-combustão: Atualmente, em uso mais amplo, essa tecnologia coleta as emissões da chaminé, chamadas gases de combustão, antes que possam ser liberadas no ar. Numa técnica, chamada adsorção ou absorção, as emissões são canalizadas para um dispositivo denominado absorvedor, onde o carbono O dióxido interage com solventes químicos que o absorvem, permitindo que ele seja separado dos outros gases componentes, que são então lançado. O dióxido de carbono e o solvente são então separados para que o solvente possa ser reutilizado, após o que o dióxido de carbono é comprimido para transporte e armazenamento.

Captura pré-combustão: Este processo remove o dióxido de carbono da fonte de combustível antes de ser totalmente queimado.

Captura de combustão de oxi-combustível: Nesta forma de captura, o combustível é queimado numa atmosfera de oxigénio quase puro, em vez de ar comum, o que produz uma forma altamente concentrada de dióxido de carbono que é mais fácil de recolher.

Captura direta de ar: Ao contrário dos três primeiros métodos, que ocorrem todos na fonte de emissões, a captura direta do ar tenta retirar o dióxido de carbono do ar onde quer que ele seja encontrado. Para fazer isso, ventiladores gigantes sugam o ar para um dispositivo chamado coletor, onde o dióxido de carbono é então separado por meios semelhantes à captura pós-combustão. Esta técnica ainda está em grande parte em fase experimental.

Tipos de armazenamento de carbono

Uma vez capturado com sucesso o dióxido de carbono, a próxima questão é: o que fazer com ele? Uma opção é armazená-lo ou sequestrá-lo, onde presumivelmente não possa causar danos à atmosfera. Existem dois tipos básicos de armazenamento: geológico e biológico.

Armazenamento geológico: No armazenamento geológico, o dióxido de carbono capturado é injetado nas profundezas do subsolo depois de ter sido aquecido e pressurizado em dióxido de carbono “supercrítico”. Enquanto o Departamento de Energia dos EUA explica, CO supercrítico₂ “tem algumas propriedades como um gás e algumas propriedades como um líquido. Em particular, é denso como um líquido, mas tem viscosidade como um gás. A principal vantagem de armazenar CO₂ na condição supercrítica é que o volume de armazenamento necessário é substancialmente menor do que se o CO₂ estavam em condições de pressão ‘padrão’ (ambiente). O CO₂ está preso sob camadas de rocha.

Armazenamento biológico: O armazenamento biológico depende de processos naturais para capturar e armazenar dióxido de carbono, como através do plantio de florestas, onde as árvores e outras plantas irão absorvê-lo e retê-lo, bem como produzir oxigênio através do processo de fotossíntese.

Captura e armazenamento de carbono (CCS) vs. Captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS)

Em vez de simplesmente capturar e enterrar o dióxido de carbono através de um processo de captura e armazenamento de carbono (CCS), alguns as tecnologias permitem que ele seja colocado em uso produtivo - um processo conhecido como captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS).

De acordo com a Iniciativa de Soluções Ambientais do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), parte capturou dióxido de carbono é bombeado para poços de petróleo como uma forma de “eliminar o petróleo difícil de extrair”. Além disso, é usado em algumas estufas para ajudar no cultivo plantas. Outros usos potenciais incluem “transformar CO₂ em plásticos, materiais de construção como cimento e concreto, combustíveis, materiais futuristas como fibras de carbono e grafeno, e até mesmo produtos domésticos como bicarbonato de sódio, alvejante, anticongelante, tintas e tintas.” Nenhum deles está em produção em larga escala ainda.

Vantagens e desvantagens da captura de carbono

A principal vantagem da captura de carbono é que ela tem o potencial de retardar e possivelmente reverter a acumulação de carbono. dióxido de carbono na atmosfera da Terra, que é uma das principais causas do aquecimento global, das alterações climáticas e de todos os perigos que eles representam. pose.

A principal desvantagem neste momento é o custo – em particular, o custo da expansão até ao ponto em que terá um grande impacto. Num relatório de 2023 do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas, a captura de carbono foi classificada como uma das menos eficazes e meio mais caro de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, ficando muito abaixo de opções como eólica, solar, geotérmica e nuclear poder.

Uma preocupação relacionada é que a ênfase na captura de carbono está atrasando desnecessariamente a transição dos combustíveis fósseis para os combustíveis fósseis. energia renovável fontes. Como um artigo de 2021 no Revisão de tecnologia do MIT afirmou: “O ruído, as notícias e o hype estão alimentando a percepção de que a remoção de carbono será barata, simples, escalonável e confiável – com nada disso podemos contar”.

O grupo de defesa Food & Water Watch é mais contundente: “A captura e armazenamento de carbono (CCS) é o maior esquema da indústria de combustíveis fósseis que ainda não convenceu. pessoas que a crise climática pode ser resolvida enquanto ainda depende do que estão vendendo.” Chama o CCS de “falso”, “óleo de cobra”, “uma farsa” e “uma estratégia de marketing”. estratagema.”

História da Captura de Carbono

A captura de carbono remonta pelo menos à década de 1920, quando os perfuradores de petróleo e gás começaram a separar o dióxido de carbono do gás metano, que podiam vender. Mas parece ter sido mais amplamente difundido na década de 1970, quando os perfuradores começaram a injectá-lo em poços de petróleo para ajudar no processo de extracção de petróleo. Isso ficou conhecido como recuperação aprimorada de petróleo.

A ideia ganhou algum impulso nas décadas de 1980 e 1990, à medida que o impacto ambiental do dióxido de carbono se tornou mais amplamente conhecido. Mesmo assim, o progresso tem sido lento. Hoje, existem cerca de 40 instalações comerciais CCUS em operação em todo o mundo, de acordo com a Agência Internacional de Energia, além de “mais de 500 projetos em vários estágios de desenvolvimento”.

O futuro da captura de carbono

Embora a captura de carbono tenha muitos críticos, outros a consideram pelo menos uma medida provisória útil. Como afirma a Agência Internacional de Energia, os sistemas CCUS “podem ser adaptados às centrais eléctricas e industriais existentes, permitindo o seu funcionamento contínuo. Pode combater as emissões em setores difíceis de reduzir, especialmente indústrias pesadas como cimento, aço ou produtos químicos.” A organização diz que o CCUS também pode “remover CO₂ do ar para equilibrar as emissões que são inevitáveis ​​ou tecnicamente difíceis de reduzir.”

Um artigo de opinião no website do Fórum Económico Mundial observa que “os cientistas climáticos afirmam que é impossível atingir metas de emissões líquidas zero [de carbono] sem a implantação do CCUS numa ampla escala global”. Mas acrescenta: “As deficiências destas tecnologias, incluindo os elevados custos e a baixa eficiência, precisam de ser abordadas antes que o CCUS possa ser implantado em escala e transformado num instrumento climático eficaz. solução."

Nos EUA, o Lei de Investimentos e Empregos em Infraestrutura, aprovado em 2021, alocou mais de 12 mil milhões de dólares para projetos CCUS – dinheiro que está a ser gasto gradualmente. Em agosto de 2023, por exemplo, o Departamento de Energia (DOE) anunciou que estava investindo até US$ 1,2 bilhões em duas instalações de captura aérea direta em escala comercial, uma na Louisiana e outra no Texas. O DOE disse que o investimento “visa dar início a uma rede nacional de locais de remoção de carbono em grande escala para abordar o legado da poluição por dióxido de carbono e complementar as rápidas reduções de emissões”.

O resultado final

A captura e armazenamento de carbono (CCS) é uma das tecnologias que podem ajudar na luta contra o aquecimento global contínuo. Os defensores consideram-na uma medida provisória que vale a pena, mas os críticos questionam tanto o seu custo como a sua eficácia.