A captura, o armazenamento e a reutilização de dióxido de carbono são vitais para vencer a mudança climática. Atualmente já não basta reduzir as emissões que se lançam à atmosfera – cerca de 40.000 milhões de toneladas ao ano – mas há que eliminar o excesso de partículas nocivas. Esta situação levou organizações e empresas a desenvolver, durante décadas, as tecnologias mais avançadas para capturar esses gases de efeito estufa e diminuir o aquecimento global.
Luis Díaz, presidente da Plataforma Tecnológica Espanhola do CO2 (PTECO2), destaca como foi o Acordo de Paris, assinado em 2016 por 197 países, o primeiro pacto global para combater a mudança climática. Este convênio supôs a aceitação de uma série de compromissos por parte das nações para possibilitar que o aumento de temperatura em nosso planeta não ultrapasse os 2°C, considerados limite pelos especialistas para que não se modifiquem as características do nosso ambiente. Além disso, aceitou-se trabalhar em pró de conseguir uma margem inferior a 1,5°C.
Dois anos antes, o Conselho Europeu já tinha mostrado seu compromisso nesta matéria com a aprovação do ‘Quadro sobre o clima e a energia até 2030’, que estabeleceu como objetivos mínimos reduzir em 40% as emissões de gases de efeito estufa com respeito aos níveis de 1990; o emprego de 27% de cota de energias renováveis; e uma melhora da eficiência energética de 27%.
Com a vista posta um pouco mais além, em 2050, a Comissão Europeia quer conseguir uma “Europa climaticamente neutra” mediante o investimento em soluções tecnológicas realistas, a capacitação dos cidadãos e a harmonização da ação em âmbitos chave como a política industrial, o financiamento ou a pesquisa, garantindo ao mesmo tempo a justiça social para uma transição justa. “Sem técnicas que facilitem processos mais inovadores, efetivos e sustentáveis, os cidadãos não poderão manter por muito tempo o modelo de vida atual, tal como conhecemos, e a Europa não conseguirá seu objetivo máximo que é continuar desfrutando de um ambiente sustentável que não sofra alterações pela mudança climática”, considera Luis Díaz.
Para consegui-lo já estão sendo aplicadas tecnologias de baixas ou nulas emissões de dióxido de carbono (CO2), como as CAUC (CCS/CCUS – Carbon Capture and Storage), que permitem a captura, transporte, armazenamento, usos e transformação do CO2. Estes avanços possibilitam que, de média, 90% do gás produzido em grandes fontes emissoras não chegue à atmosfera e podem supor entre 10-15% do total de redução necessária das emissões no âmbito global. “As tecnologias CAUC, junto com a eficiência energética e as tecnologias renováveis, formarão um mix energético adequado para continuar com o combate à mudança climática”, sustenta o presidente da PTECO2.
Atualmente há 19 plantas pilotos em grande escala em todo o mundo em operação, quatro em avançado desenvolvimento, cinco em fase de construção e 16 projetos em desenvolvimento
Aplicações do CO2
Uma vez que o dióxido de carbono é capturado em seu lugar de origem – principalmente usinas elétricas e plantas industriais – é transportado comprimido para um local de armazenamento adequado, como formações geológicas, ou pode ser utilizado mediante sua aplicação direta ou uma vez que o gás tenha sido transformado:
– Uso direto. Emprego do CO2 na indústria agroalimentar (para obter café descafeinado ou a pressão necessária na cerveja, nas bebidas carbonatadas e nas atmosferas de conservação, entre outras possibilidades), para o tratamento de águas, etc.
– Transformação. Quando o CO2 é transformado podem ser obtidos produtos de alto valor agregado como a ureia, no caso dos processos convencionais de conversão química. Entre os processos inovadores baseados no uso da energia, existem diferentes opções que foram muito estudadas e aplicadas nos últimos anos, como a hidrogenação do CO2 para a obtenção de combustíveis e produtos químicos de um átomo de carbono, como o metanol, o metano ou o ácido fórmico.
Para realizar todo este processo, atualmente existem 19 plantas piloto em grande escala em todo o mundo que estão em operação, quatro em avançado desenvolvimento (na Austrália, Países Baixos, Noruega e EUA), cinco em fase de construção (na China, Canadá e Austrália) e 16 projetos em desenvolvimento. Na Espanha, além da recentemente desaparecida Elcogas, também se conta com três plantas piloto de captura de CO2 em operação (Ciuden, La Pereda e La Robla).
Além disso, como observa Díaz, após a desaceleração econômica devido à crise mundial, os investimentos estão começando a crescer globalmente neste tipo de tecnologia. Em certa medida, o aumento do custo do CO2, ou seja, o que custa emitir uma tonelada de gás para a atmosfera está provocando um incremento dos investimentos em tecnologias baixas em carbono. No âmbito internacional, existem vários organismos que facilitam a cooperação entre países, como a Agência Internacional da Energia, o Global CCS Institute e a Zero Emissions Platform, que trabalha como plataforma tecnológica europeia.
Instalações comerciais de CCS em grande escala
Fonte: Base de dados do Global CCS Institute
Garantias de segurança
Do ponto de vista da segurança, todo o processo de captura, transporte, armazenamento, usos e transformação do dióxido de carbono mediante tecnologias CAUC contempla uma série de medidas de proteção para garantir todo o processo, tal como explica o máximo dirigente da PTECO2:
– Captura. Tem sido desenvolvida desde os anos 70 nos EUA, por isso contempla alguns protocolos padronizados que garantem a confiabilidade do processo, sem envolver “um risco superior à aplicação de outras tecnologias comuns”.
– Transporte. Realiza-se por uma tubulação, chamada ceoduto, muito similar à do gás natural. Na fase de design, a seleção do traçado e o campo mecânico-hidráulico é essencial. Na fase de construção, a segurança residirá no momento da obra, que é muito similar a qualquer infraestrutura de transporte por tubulação e que está desenvolvido na Lei de Prevenção de Riscos Profissionais. Na fase de operação e manutenção, o cuidado deve centrar-se na formulação de todos os procedimentos de operação, manutenção e emergências dentro de um sistema de gestão conjunto.
– Armazenamento. O gás acumula-se em formações subterrâneas com pelo menos 800 metros de distância da superfície e a segurança reside fundamentalmente no carimbo: é a camada natural que garante que o CO2 injetado se mantenha na formação armazém e não se desloque a camadas superiores. A camada carimbo deve “ter uma mineralogia, continuidade, potência, espessura útil e resistência mecânica para agir como uma rocha impermeável na passagem de CO2” e, para conhecer perfeitamente suas características, empregam-se técnicas como o monitoramento e a caracterização.
– Transformação e usos. O manuseio deste gás não deveria causar nenhum problema de segurança ou risco para a saúde com as condições de trabalho adequadas, por não se tratar de uma substância tóxica nem explosiva e pelo mínimo volume que se maneja. Em particular, uma das propriedades deste gás é precisamente sua capacidade para extinguir fogos.
Contribuição de CCS à redução das emissões de CO2
Fonte: Base de Dados do Global CCS Institute e o ‘Relatório especial sobre o aquecimento global de 1,5°C’, do Grupo Intergovernamental de Especialistas sobre a Mudança Climática (IPCC)
Panorama futuro
Apesar de que é evidente os benefícios da aplicação tecnológica para frear a mudança climática, sua implementação ainda deve enfrentar alguns obstáculos. Como todas as tecnologias em fase de desenvolvimento, sua aplicação é inicialmente cara, por isso requer volumes de investimento significativos. Para solucionar este problema, existem numerosos organismos, como a Comissão Europeia, que oferecem ajudas nesta linha, mas é necessário também capital privado, dado o número de projetos em andamento, que, além disso, exigem a cooperação entre vários países.
No âmbito regulatório, muitos países padecem de um desenvolvimento normativo mais evoluído, à margem de, como ocorreu na Espanha, a transposição ao ordenamento jurídico nacional de regulamentos como a Diretiva 2009/31/CE sobre armazenamento geológico ao ordenamento jurídico, mediante a Lei 40/2010 de 29 de dezembro. “Não houve nenhum desenvolvimento regulatório posterior que pudesse especificar todos os aspectos necessários”, lamenta-se Luis Díaz, que alude que é como “a pescadinha que se morde o rabo: sem projetos não há regulação; sem regulação não se podem pôr projetos em funcionamento com toda a segurança regulatória necessária”.
No entanto, já existem muitos países que estão apoiando o desenvolvimento e implementação destas tecnologias, como os Estados Unidos, que em 2018 introduziu um estímulo significativo para o investimento em tecnologias CAUC com a aprovação de leis para ampliar e melhorar o chamado crédito tributário, o que proporcionará até 50 dólares por tonelada de CO2 armazenado permanentemente e 35 dólares por tonelada de CO2 utilizado para a recuperação melhorada de petróleo ou outros usos industriais, sempre que as reduções de emissões possam ser demonstradas claramente. A Agência Internacional da Energia estima que isto poderia desencadear novos investimentos de capital da ordem de 1.000 milhões de dólares nos próximos seis anos, o que poderia agregar de 10 a 30 milhões de toneladas ou mais de capacidade adicional de captura de CO2.
O desafio fundamental, no entanto, afeta as tecnologias de captura, “tanto em termos da aplicação mais adequada de cada tecnologia na indústria emissora (cimenteira, siderúrgica, química, etc.), como também na utilização das tecnologias atuais para eliminar as emissões difusas”, diz Díaz.
Também ressalta o desafio que suporá enfrentar-se aos usos do CO2, que devem alcançar um nível de desenvolvimento que permita dar um salto quantitativo em relação às quantidades a reutilizar. Assim como o armazenamento geológico, que requer chegar à definição definitiva de armazéns e quantidades, tanto local como globalmente.
Participou na elaboração deste artigo…
Luis Díaz Fernández é engenheiro de Minas pela Universidade de Oviedo. Tem mais de 25 anos de experiência no setor de produção energética, primeiro como engenheiro responsável pelo arranque e resultados de usinas térmicas na Foster Wheeler Energía S.A. e posteriormente como diretor da División de Energía de Servicios y Proyectos Avanzados S.A.
Atualmente, é o diretor da Usina Térmica de La Pereda, propriedade de Hunosa onde, também, é o responsável pelo projeto de captura de CO2 por carbonatação–calcinação, desenvolvido conjuntamente com a Endesa e o INCAR-CSIC. Desde março de 2015, é o presidente da Plataforma Tecnológica Espanhola do CO2 (PTECO2).
