Nova tecnologia de captura de CO2 não é a bala mágica contra as mudanças climáticas
Fonte: www.greenbiz.com
Por: Chris Hawes
Docente em Química Inorgânica
Universidade de Keele
Segundo um recente relatório das Nações Unidas , se quisermos limitar a elevação da temperatura a 1,5 graus Celsius e evitar os efeitos mais catastróficos da mudança climática, precisamos reduzir as emissões globais de CO2 para a rede zero até 2050. Isso significa eliminar o uso de combustíveis fósseis rapidamente - mas para atenuar essa transição e compensar as áreas em que atualmente não há substituto para os combustíveis, precisamos remover ativamente o CO2 da atmosfera. O plantio de árvores e a re-estruturação são uma grande parte dessa solução, mas é altamente provável que precisemos de mais assistência tecnológica para evitar a quebra do clima.
Assim, quando surgiram notícias recentes de que a empresa canadense Carbon Engineering utilizou alguma química bem conhecida para capturar CO2 da atmosfera a um custo de menos de US $ 100 a tonelada, muitas fontes da mídia saudaram o marco como uma bala mágica . Infelizmente, a grande figura não é tão simples. Verdadeiramente inclinar a balança de fonte de carbono para sumidouro de carbono é um negócio delicado, e nossa visão é que os custos de energia envolvidos e prováveis usos de CO2 capturados significam que a "bala" da Carbon Engineering não é nada mágica.
Dado que o CO2 representa apenas 0,04% das moléculas em nosso ar, capturá-lo pode parecer uma maravilha tecnológica. Mas os químicos vêm fazendo isso em pequenas escalas desde o século XVIII, e isso pode até ser feito - embora de maneira ineficiente - com suprimentos da loja de ferragens local.
Como os estudantes de química do ensino médio saberão, o CO2 reage com o limewater (solução de hidróxido de cálcio) para fornecer o carbonato de cálcio insolúvel branco-leitoso. Outros hidróxidos capturam o CO2 da mesma maneira. O hidróxido de lítio era a base dos absorvedores de CO2 que mantinham os astronautas na Apollo 13 vivos, e o hidróxido de potássio capturava CO2 de forma tão eficiente que pode ser usado para medir o conteúdo de carbono de uma substância queimada. O aparato do século XIX usado neste último procedimento ainda está no logotipo da American Chemical Society.
Infelizmente, isso não é mais um problema de pequena escala - precisamos capturar bilhões de toneladas de CO2, e rápido.
A técnica da Carbon Engineering é a química dos hidróxidos no seu melhor. Em sua planta piloto na Colúmbia Britânica, o ar é puxado por grandes ventiladores e exposto ao hidróxido de potássio, com o qual o CO2 reage para formar o carbonato de potássio solúvel. Esta solução é então combinada com hidróxido de cálcio, produzindo carbonato de cálcio sólido e facilmente separável, juntamente com a solução de hidróxido de potássio, que pode ser reutilizada.
O carbonato de cálcio pode ser usado como fertilizante do solo.
Esta parte do processo custa relativamente pouca energia e seu produto é essencialmente calcário - mas fazer montanhas de carbonato de cálcio não resolve o nosso problema. Embora o carbonato de cálcio tenha usos na agricultura e na construção, esse processo seria muito caro como fonte comercial. Também não é uma opção prática para o armazenamento de carbono financiado pelo governo devido às enormes quantidades de hidróxido de cálcio que seriam necessárias. Para ser viável, a captação direta de ar precisa produzir CO2 concentrado como seu produto, que pode ser armazenado ou colocado em uso com segurança.
Assim, o carbonato de cálcio sólido é aquecido a 900 ° C para recuperar CO2 puro. Este último passo requer uma grande quantidade de energia. Na usina a gás natural da Carbon Engineering, todo o ciclo gera meia tonelada de CO2 para cada tonelada capturada do ar. A usina captura esse CO2 extra e, é claro, pode ser alimentada por energia renovável para um equilíbrio de carbono mais saudável - mas o problema do que fazer com todo o gás capturado permanece.
A empresa suíça de start-ups Climeworks está usando o CO2 capturado de forma semelhante para ajudar na fotossíntese e melhorar o rendimento das culturas nas estufas próximas, mas até agora o preço está longe de ser competitivo. O CO2 pode ser obtido em outros lugares por apenas um décimo da lucratividade de US $ 100 da Carbon Engineering. Há também maneiras muito mais baratas para os governos compensarem as emissões: é muito mais fácil capturar CO2 na fonte de emissão, onde a concentração é muito maior. Portanto, é provável que essa tecnologia interesse principalmente as indústrias de alta emissão que podem se beneficiar do CO2 com credenciais verdes.
Por exemplo, um dos principais investidores na tecnologia de captura da Carbon Engineering é a Occidental Petroleum, uma grande usuária de métodos aprimorados de recuperação de petróleo . Num desses métodos, o CO2 é bombeado para poços de petróleo para aumentar a quantidade de petróleo bruto que pode ser recuperado, graças ao aumento da pressão do poço e / ou melhoria das características de fluxo do próprio óleo. No entanto, incluindo o custo de energia de transportar e refinar esse óleo extra, usar a tecnologia dessa maneira provavelmente aumentará as emissões líquidas, não as diminuirá.
Outra chave das operações da Carbon Engineering é a tecnologia Air To Fuels , na qual o CO2 é convertido em combustível líquido combustível, pronto para ser queimado novamente. Teoricamente, isso fornece um ciclo de combustível neutro em carbono, desde que cada etapa do processo seja alimentada com energia renovável. No entanto, mesmo esse uso ainda está muito longe de uma tecnologia de emissões negativas.
Alternativas promissoras estão no horizonte. Estruturas metal-orgânicas são sólidos esponjosos que comprimem a área equivalente de CO2 de um campo de futebol no tamanho de um cubo de açúcar . O uso dessas superfícies para captura de CO2 requer muito menos energia - e as empresas começaram a explorar seu potencial comercial. No entanto, a produção em larga escala não foi aperfeiçoada, e questões sobre sua estabilidade de longo prazo para projetos sustentados de captura de CO2 significam que seu alto custo ainda não é merecido.
Com poucas chances de que as tecnologias ainda em laboratório estejam prontas para a captura em escala de gigatoneladas na próxima década, os métodos empregados pela Carbon Engineering e pela Climeworks são os melhores que temos atualmente. É importante lembrar que eles não estão nem perto da perfeição. Nós precisaremos mudar para métodos mais eficientes de captura de CO2 assim que formos capazes. Como o próprio fundador da Carbon Engineering, David Keith, aponta , as tecnologias de remoção de carbono são exageradas pelos formuladores de políticas e receberam até agora um financiamento de pesquisa "extraordinariamente pequeno".
Em termos mais gerais, devemos resistir à tentação de ver a captação direta de ar como uma bala mágica que nos salva de ter que lidar com nosso vício em carbono. Reduzir ou neutralizar a carga de carbono no ciclo de vida dos combustíveis de hidrocarbonetos pode ser um passo em direção às tecnologias de emissões negativas. Mas é apenas isso - um passo. Depois de estar no lado errado do livro de contabilidade de carbono por tanto tempo, já passou da hora de olhar para além de apenas quebrar mesmo.
