CO2 Capture and Storage – Crucial to COP21?

12 de Dezembro 2015 foi um dia histórico para a política ambiental mundial e para o futuro sustentável do planeta. Neste dia, 195 países reunidos em Paris, na Conferência das Nações Unidas para o Clima (COP 21), concordaram em reduzir as emissões de gases com efeitos de estufa (GEE) para limitar a subida da temperatura do globo acima de 1.5 graus, em relação à era pré-industrial.

Sendo o dióxido de carbono (CO₂), um dos gases que mais contribuíram para o panorama atual, é necessário investir e implementar soluções que mitiguem a proliferação e presença deste gás na atmosfera.

A captura e armazenamento de CO₂ (denominado em diante por CAC) apresenta-se como a solução mais viável para resolver esta situação. O processo consiste em transferir o CO₂ proveniente de centrais elétricas ou de instalações industriais para formações geológicas perfeitamente isoladas. Estas formações geológicas podem ser campos petrolíferos ou de gás esgotados, ou ainda aquíferos salinos situados bastante abaixo do nível do mar. O transporte que também é parte integrante deste tema, quando necessário, poderá ser efetuado mediante pipelines ou por transporte em reservatórios artificiais (como tanques) de menor escala até aos locais de armazenamento final. Consoante o destino final do CO₂, este pode ser armazenado indefinidamente na sua forma original ou poderá transformar-se em outros componentes como carbonatos, sendo esta última uma solução mais favorável que a primeira em caso de fugas.

Figure 1 – CAC Process. Source: World Coal Institute

As emissões de CO₂ resultam principalmente da queima de combustíveis fósseis utilizados, quer na geração de eletricidade, quer nos motores de automóveis ou a nível residencial, ou ainda associada à exploração industrial. O dióxido de carbono também resulta da exploração de recursos naturais e da desflorestação.

De acordo com o relatório anual da Comissão Europeia, 64% das 46 biliões de toneladas de gases com efeito de estufa emitidos em 2010 corresponderam ao dióxido de carbono proveniente de processos industriais e geração de energia.

Figure 2 – GEE emissions proportion by source, in 2010. / European Comission

A nível geográfico, temos países como a China e o Estados Unidos que, devido às suas dimensões e capacidade industrial, emitem a mesma quantidade de CO₂ que a União Europeia. Juntamente com a Índia, estas 4 potências são responsáveis por 61% das emissões de CO₂ em todo o mundo.

As tecnologias de CAC apresentam-se com um grau de eficiência na ordem dos 90-95% devido ao seu elevado grau de maturação a nível tecnológico, muito porque o método base aplicado já é utilizado na exploração petrolífera, de gás natural e de outras matérias-primas há muito tempo, estando preparado para ser replicado em larga escala com um elevado grau de sucesso garantido.

Atualmente existem 15 projetos de larga-escala operacionais em todo o mundo (ver mapa), com uma capacidade de extração de 28 milhões de toneladas por ano de CO₂ da atmosfera. Segundo o Global CCS Institute, prevê-se que até 2017 outros 7 projetos estejam finalizados contribuindo para uma extração adicional de 12 milhões de toneladas por ano, perfazendo um total de 40 milhões de toneladas a serem extraídas da Atmosfera todos os anos. Geograficamente, a sua proliferação será global, principalmente na América do Norte, Europa, Médio, Austrália e África do Sul.

Figure 3 – CAC Projects running or almost finished (2016). Source: Global CCS Institute

Com a informação recolhida até ao momento e com toda a I&D em torno desta área é possível afirmar que as tecnologias de CAC verão os seus custos de operação reduzidos até 30% em 2030, o que se traduzirá num menor consumo de energia necessária para o processo de extração por parte das centrais de geração de energia ou de exploração industrial.

Na Europa existem dois centros de CAC em funcionamento, ambos ao largo da Noruega e ambos com o propósito de evitar emissões durante a pré-combustão de Gás Natural. O mais antigo, o Sleipner, iniciou o seu funcionamento em 1996 e retira anualmente, perto de 1 milhão de toneladas de CO₂, enquanto que a Snøhvitiniciou o seu processo de extração em 2008 e retira anualmente 0.7 milhões de toneladas por ano.

Como método de abordagem, existem métodos de captura pós-combustão, pré-combustão e de combustãooxifuel. Dos métodos existentes, o de pós-combustão é o mais utilizado e é também o mais viável. A captura de CO₂ antes da combustão do gás é muito utilizado no setor dos fertilizantes e na produção de hidrogénio, sendo o método com melhores resultados.

Os grandes constrangimentos desta tecnologia residem:

1.No consumo extraordinário de energia primária necessária para o processo de captura e transporte. Este aumento de consumo, situado entre os 10% e os 40%, mediante o tipo de reservatório e a distância entre o local de captura e de armazenamento, traduz-se, logicamente, num aumento na emissão de dióxido de carbono e como tal, o processo de CAC nunca conseguirá captar a totalidade de emissões existente. No entanto, esta tecnologia consegue reduzir as emissões de CO₂ do local em questão entre os 80%-90%.

Figure 5 – CAC efficiency | WMO and UNEP Carbon Dioxide and Storage

2.Na escolha do reservatório de armazenamento. Segundo estudos recentes, existe maior capacidade de armazenamento do que quantidade de emissões a capturar, no entanto a escolha correta desses reservatórios envolve vários testes e estudos, resultando em custos adicionais, por forma a assegurar que não existe risco eminente de fugas. Esta certeza é importantíssima para evitar desastres ambientais que possam advir da libertação repentina de uma grande concentração de CO₂.

Dado a situação global atual, seria importante integrar esta ferramenta nos países em desenvolvimento (não OCDE) de forma a evitar impactos maiores provenientes da sua explosão no setor industrial e consequente necessidade de consumir mais energia.

Não sendo esta a solução perfeita, a implementação destas tecnologias é um passo importante, diria até crucial, para atingir os objetivos definidos em Paris, por isto, a legislação sobre este tema deve ser revista e restruturada, o quanto antes, de forma a permitir uma entrada rápida e impactante destas tecnologias, principalmente, nos países com elevadas quotas de emissões de gases de efeito de estufa.

Jorge Seabra | Energy Consultant