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A captura e armazenamento de carbono (CCS) é uma tecnologia que tem como objetivo diminuir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera. O CO2 é um dos principais gases de efeito estufa. Nesse processo, ela pode capturar até 90% das liberações desse gás produzidas em todo o mundo a partir da queima de combustíveis fósseis. Tal gás é emitido pela geração de eletricidade e processos industriais, pelo desmatamento e pela 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 o fenômeno de efeito estufa e, consequentemente, age contra o aquecimento global. Vale ressaltar que todo o gás é armazenado em formações geológicas. Ou seja, 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. Seu objetivo foi informar os formuladores de políticas, engenheiros e cientistas envolvidos na área de mitigação de mudanças climáticas.
A captura e armazenamento de carbono (CCS em inglês) consiste em três partes principais: captura, transporte e armazenamento 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. Isso é feito 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 envolve capturar o gás carbônico da exaustão de um sistema de combustão e absorvê-lo em um solvente. Tudo 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. O processo é para que o gás resultante seja constituído de vapor de água e gás carbônico. Apesar desse processo facilitar a captura de CO2 devido à sua maior concentração, ele requer a separação prévia de oxigênio do restante do ar.
A captura de carbono é feita 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.
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.
De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (IEA), referentes à 2022, existem cerca de 40 projetos de captura e armazenamento de carbono (CCS) 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 direta de ar 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 (CCS) é um componente-chave no combate às mudanças climáticas, de acordo com 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 de carbono para atingir as metas climáticas propostas no Acordo de Paris.
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 os riscos e impactos das alterações climáticas.
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 inclusive denominam a captura como uma “falsa solução”. Suas críticas estão relacionadas a possíveis danos ao meio ambiente 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 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.
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 limpa, como seria no caso do uso de combustível fóssil.
Entretanto, uma avaliação do ciclo de vida da captura de carbono em plantas de incineração mostrou que, apesar de algumas desvantagens, o resultado líquido apresenta uma clara vantagem para o clima.
Pesquisadores da Cornell University, Ohio State University, Technical University of Munich e Connecticut Agricultural Experiment Station descobriram que a umidade do solo pode ser a chave para manter carbono armazenado no solo e mitigar os efeitos nocivos das mudanças climáticas. Isso significa que manter biomas como a Mata Atlântica e a Amazônia, que possuem densidade vegetal significativa e aumenta a umidade local, pode ser uma alternativa de captura de carbono no solo pelos microrganismos decompositores. Saiba mais na matéria: “Pesquisadores descobrem que solos úmidos têm alto potencial de armazenar carbono“.
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