Captura de Carbono: Podemos capturar CO₂ das usinas de energia e utilizá-lo?

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Não seria legal se pudéssemos capturar o CO₂ antes de ele ser emitido para a atmosfera e, em seguida, armazená-lo em algum lugar (como no subterrâneo)? Pois bem, nós podemos! Este processo é chamado de captura e armazenamento de carbono (CAC).

A CAC pode ajudar a remover as emissões de onde quer que o CO₂ seja liberado. Seja por queima ou reações químicas, a CAC pode ser usada para capturá-lo!

A geração de energia com tecnologia CCS é especialmente interessante, pois nos permite queimar um pouco de combustíveis fósseis para gerar energia, sem liberar nenhum CO₂. Mas como essa tecnologia funciona? E ela é economicamente viável? Vamos dar uma olhada.

Existem três maneiras de capturar e armazenar o carbono:

  • Captura de carbono pré-combustão (pré-CCC): Aqui, o carbono (na forma de CO₂) é removido dos combustíveis fósseis antes de serem queimados.
  • Captura de carbono pós-combustão (pós-CCC): Aqui, o carbono (na forma de CO₂) é removido depois que os combustíveis fósseis são queimados.
  • Oxicombustão: Aqui, o oxigênio puro é usado para queimar os combustíveis fósseis, tornando a captura de CO₂ muito mais fácil.

Nos três métodos, o CO₂ capturado precisa ser armazenado corretamente. Por que isso é tão importante?


Este capítulo focará no método pré-CCC, ao mesmo tempo que apresentará informações sobre como podemos utilizar esse carbono assim que for capturado. Para mais informações sobre o pós-CCC e os processos de oxicombustão, por favor veja os capítulos avançados deste curso. Agora, vamos ver como o pré-CCC realmente funciona.

Como funciona a pré-CCC?

Diagrama simplificado de como funciona o pré-CCC

Vamos ver isso passo a passo!

<strong>1. Produção de gás de síntese</strong>

Em primeiro lugar, precisamos dividir os combustíveis fósseis no que chamamos de gás de síntese. Isso é uma mistura de principalmente monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H₂).

Reforma a vapor do gás natural para produzir gás de síntese

<strong>2. Reação de mudança do vapor de água</strong>

O CO no gás de síntese é convertido para CO₂ ao reagir com o vapor. Isso gera ainda mais H₂, que pode, posteriormente, ser utilizado como combustível:

Criando mais H₂ (para usar como combustível) através da reação do gás de síntese com o vapor

<strong>3. Separação e armazenamento</strong>

O CO₂ tem, portanto, de ser separado do H₂. E então é, finalmente, transportado para o armazenamento.

Agora só nos resta o H₂!

O que acontece com o hidrogênio (H₂) quando ele é queimado?


Se produzirmos água em vez de CO₂, então poderemos usar o hidrogênio como fonte de energia mais limpa do que o combustível fóssil inicial!

<strong>Qual é a viabilidade do pré-CCC?</strong>

O aumento de custos e a diminuição de eficiência ao utilizar o pré-CCC

Por que o pré-CCC não é amplamente utilizado?


Como podemos ver, a instalação e o funcionamento do pré-CCC em usinas de gás aumenta o custo da energia. Esse processo também diminui a eficiência das usinas por causa da energia adicional necessária para operar os sistemas pré-CCC.

Em que fase a tecnologia está agora?

Atualmente, não existem instalações de teste para a energia com pré-CCC. Por isso, será necessária muita pesquisa, desenvolvimento e testes se quisermos que o pré-CCC se torne mais comum e comece a capturar quantidades significativas de carbono.

Como o pré-CCC será no futuro?

A redução dos requisitos energéticos do pré-CCC será necessária se quisermos tornar esta tecnologia eficiente e rentável no futuro.

Apesar destas limitações, o pré-CCC ainda é possível. Então o que podemos fazer com todo esse CO₂ capturado?

Armazenamento de carbono

A maioria do CO₂ que capturamos será armazenado no subsolo. Mas e se pudéssemos empregá-lo em outra coisa?

Quais são algumas das formas de se usar o CO₂?


Como podemos utilizar o CO₂ capturado?

Assim como os metais, minerais e madeira, o CO₂ pode ser usado como um recurso industrial!. A utilização de CO₂ capturado através de tecnologias de captura de carbono pode torná-las mais lucrativas, aumentando a probabilidade de serem aplicadas no setor industrial. O mercado de utilização de CO₂ capturado tem o potencial de valer bilhões de dólares.

Terrinha chique como vendedora de CO₂

Onde podemos utilizar o CO₂ capturado?

Desde o início do século XX, temos usado o CO₂ em várias aplicações industriais:

Bebidas gasosas: sob alta pressão, o CO₂ pode ser forçado a se dissolver na água. É isso que faz o seu refrigerante borbulhar. Quanta pressão você acha que é necessária para fazer com que o CO₂ se dissolva em água?


Conservação de alimentos: o CO₂ sólido (gelo seco) é usado na geladeira e no congelamento de alimentos, como o sorvete e a carne.

Produção de fertilizantes: o CO₂ pode ser usado para fabricar minerais e fertilizante, como a uréia, para prover às plantas o nitrogênio que elas precisam para crescer.

Onde o CO₂ pode ser utilizado

Recuperação avançada de petróleo (EOR, da sigla em inglês): embora seja uma prática polêmica, o CO₂ pode ser usado na extração de petróleo bruto de um depósito de petróleo, que não poderia ser extraído de outra forma (devido à dificuldade de acesso), como uma forma de maximizar as reservas de petróleo que podem ser recuperadas. O processo funciona através da injeção de CO₂ nos reservatórios petrolíferos esgotados.

Por que a injeção de CO₂ auxiliaria na extração de petróleo bruto?


Usando o CO₂ para extrair petróleo com maior eficiência

Como podemos transformar quimicamente o CO₂ em produtos mais úteis?

Essas são algumas formas através das quais podemos utilizar o CO₂ diretamente no seu estado capturado. Contudo, as reações químicas do CO₂ podem produzir combustíveis, produtos químicos, plásticos e outros produtos úteis também.

Por que não podemos simplesmente usar todo o CO₂ que capturamos?

Se existem todos esses caminhos possíveis, por que ainda temos que armazenar CO₂ em reservatórios geológicos?


O nível de utilização de CO₂ como um recurso industrial é muito pequeno em comparação com a quantidade de CO₂ produzido por todo o setor industrial. Consequentemente, a demanda global por produtos químicos e materiais que utilizam CO₂ não pode satisfazer a quantidade de CO₂ que precisa ser capturada e utilizada. É por isso que a maior parte do CO₂ que capturamos ficará armazenada.

Da mesma forma, a pesquisa necessária para o desenvolvimento de percursos de utilização de CO₂ ainda está em andamento, e a maioria das tecnologias e empresas que trabalham em novas formas de utilizá-lo ainda se encontram em uma escala de demonstração. Isso significa que essas tecnologias não podem ser plenamente desenvolvidas em escala suficiente, a tempo de atenuar as mudanças climáticas.

O CO₂ no solo está seguro durante muito tempo

Por fim, precisamos ter certeza de que o processo de uso do carbono seja pelo menos carbono-neutro, senão carbono-negativo. No entanto, ao passo que tentamos urgentemente descarbonizar as nossas fontes de energia, capturando o carbono na fonte e retirando-o da atmosfera, temos um mecanismo paliativo. Assim, ganhamos tempo enquanto continua o desenvolvimento de tecnologias energéticas com baixas emissões de carbono, eficientes e renováveis.

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