Com potencial de reduzir 57% das emissões de gases de efeito estufa (GEE) das indústrias no Brasil, os projetos de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS, na sigla inglês) são alternativas para os setores mais intensivos que, mesmo adotando todas as estratégias de descarbonização possíveis, têm mais dificuldade de serem livres de carbono nos seus processos produtivos. Por exemplo, as indústrias de cimento e de siderurgia.
O dado é da organização CCS Brasil e integra estudo da Confederação Nacional da Indústria (CNI). O levantamento “Captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS): experiências internacionais e o potencial brasileiro” analisa os programas de Estados Unidos (EUA), Canadá, União Europeia, Noruega, Reino Unido, Alemanha, Dinamarca e Indonésia, destacando como as principais lições, avanços e desafios aprendidos em outros países podem fornecer subsídios para o desenvolvimento de CCUS no Brasil.
CAPTURA, UTILIZAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE CARBONO (CCUS) EXPERIÊNCIAS INTERNACIONAIS E O POTENCIAL BRASILEIRO.docx(1,1 MB)
Atualmente, existem cerca de 45 instalações comerciais em operação no mundo, com uma capacidade total de captura de mais de 50 milhões de toneladas de CO2 anualmente. Entre 2022 e 2023, dez grandes instalações começaram a operar, incluindo novos projetos na China e nos Estados Unidos (EUA). No entanto, mesmo com esse crescimento recente, a capacidade atual de captura continua abaixo do necessário.
No Brasil, segundo a CCS Brasil, o potencial de captura pode atingir cerca de 190 milhões de toneladas de CO2 por ano, apenas considerando o atual nível de produção industrial e geração de energia. Para não ficar atrás na corrida mundial pelo domínio da tecnologia, a indústria brasileira tem investidos mais de R$ 100 milhões em projetos de pesquisa espalhados pelo país (mais informações sobre os quatro projetos do setor com Institutos de Inovação do SENAI abaixo).
No ritmo atual, captura mundial vai alcançar apenas 40% da meta Net Zero para 2030
A Agência Internacional de Energia (IEA) estima que, para atender ao cenário Net Zero, ou seja, de zerar as emissões líquidas de carbono até 2030 para evitar o ponto de “não-retorno” – quando a quantidade de carbono levada à atmosfera for igual à quantidade que é removida – a capacidade global de CCUS deve atingir aproximadamente 1,2 bilhão de toneladas de CO2 por ano.
No momento, a capacidade dos projetos anunciados em desenvolvimento para 2030 representa apenas 40% dessa meta, o que, para a CNI, evidencia a necessidade de um aumento expressivo na velocidade de implementação e investimentos em novas tecnologias de captura e armazenamento. Até agora, cerca de 20% das capacidades anunciadas já estão em operação ou com decisão final de investimento (FID), indicando que muitos projetos permanecem em estágios iniciais.
“As experiências internacionais mostram que a implementação bem-sucedida de projetos de CCUS foi possível em países em que indústria e governo trabalharam de maneira coordenada, criando um cenário de incentivos e previsibilidade regulatória que estimulou o investimento tecnológico. Ainda que em estágio embrionário no Brasil, temos potencial técnico e institucional para integrar essas tecnologias nas nossas cadeias produtivas”, afirma o superintendente de Meio Ambiente e Sustentabilidade, Davi Bomtempo.
Como funcionam as tecnologias de CCUS?
As principais rotas tecnológicas de captura de carbono incluem:
- Captura pós-combustão, em que o CO2 é removido dos gases de combustão após a queima de combustíveis fósseis, como carvão ou gás natural, em usinas de energia ou processos industriais. São instaladas tubulações ou filtros químicos que impedem que o CO2 resultante de processos industriais vá para a atmosfera.
- Captura pré-combustão, usada principalmente em processos de gaseificação e em plantas de produção de hidrogênio a partir de fontes fósseis. O combustível é convertido em gás de síntese (H2 e CO) antes da combustão, e o CO2 é removido antes da queima.
- Captura oxicombustão, processo em que o combustível é queimado em uma mistura de oxigênio puro, em vez de ar, resultando em uma corrente de gases de combustão rica em CO2 e água, que facilita a captura. Apesar de ter uma eficiência relativamente alta na separação do CO2, os custos de separação e compressão do oxigênio são desafiadores.
As tecnologias comerciais mais estabelecidas, como a captura pós-combustão, são implementadas desde 1930 por diversas indústrias, embora ainda enfrentem desafios de custo e eficiência energética quando aplicadas em larga escala. Por isso, os países têm investido em pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) para aprimorar essas rotas, aumentar as taxas de captura e reduzir a demanda energética do processo.
Depois de capturado, o que é feito com o CO2?
Após a captura, o CO2 é comprimido, transportado e depositado em locais seguros de armazenamento, em formações geológicas subterrâneas, como de petróleo e gás natural já exauridos e reservatórios salinos. Se essa for a etapa final, a sigla vira CCS (captura e armazenamento em carbono, em inglês).
Os principais modais de transporte de CO2 incluem dutos, navios e caminhões, sendo a escolha determinada por fatores como a distância a ser percorrida, o volume de CO₂ transportado, as características geográficas da região e a infraestrutura disponível.
Nos Estados Unidos, há mais de 8 mil quilômetros de dutos em operação, movimentando aproximadamente 70 milhões de toneladas por ano (Mtpa) de CO2. Esse modal apresenta um histórico seguro desde a década de 1970 e representava 85% de toda a infraestrutura global de dutos de CO2 em 2019.
Quais os usos do CO2 capturado?
- Produção de combustíveis sintéticos: o CO2 pode ser combinado com hidrogênio de baixo carbono para criar combustíveis sintéticos, como metano ou combustíveis líquidos, oferecendo uma alternativa ao uso de combustíveis de alta intensidade de emissões de GEE.
- Materiais de construção: o CO2 pode ser utilizado para a produção de concreto e agregados de baixo carbono.
- Produção de produtos químicos: o CO₂ pode ser insumo para a produção de produtos químicos como metanol e ureia, que têm diversas aplicações industriais. No entanto, muitos desses produtos resultam em uma liberação posterior do CO2 ao serem consumidos, o que limita o impacto de mitigação no longo prazo.
- Indústria alimentícia: o CO₂ é amplamente utilizado em indústrias alimentícias para carbonatação de bebidas e na refrigeração, embora essa rota não ofereça uma solução de armazenamento permanente e seja considerada de menor impacto na redução total das emissões.
Qual é o estágio da tecnologia no Brasil?
Na indústria brasileira, a aplicação de CCUS pode ser uma ferramenta para atender aos compromissos ambientais do país e assegurar a competitividade global com a crescente pressão por soluções e produtos industrializados de baixo carbono.
A geologia brasileira oferece condições vantajosas para o desenvolvimento de CCUS em larga escala. O país conta com uma base técnica consolidada na indústria de óleo e gás, e a disponibilidade de formações geológicas adequadas, como reservatórios salinos e campos de petróleo exauridos, que colocam o Brasil em uma posição de destaque global para a adoção de projetos de captura e armazenamento de carbono.
Recentemente, o Brasil aprovou um marco regulatório para CCUS, a Lei do Combustível do Futuro, que representou um avanço importante na agenda. Outro incentivo relevante é a lei que estabelece o Programa de Aceleração da Transição Energética (PATEN). Este programa inclui CCUS entre as atividades que poderão se beneficiar de incentivos específicos para a promoção de tecnologias de baixo carbono.
O estabelecimento de um mercado regulado de carbono no Brasil também criou um ambiente favorável para os projetos de CCUS. Sancionada no fim do ano passado, a lei que criou o sistema de precificação de carbono estabeleceu metas de redução de emissões, permitindo que a captura e o armazenamento de carbono se tornem uma opção viável e atrativa para setores industriais que buscam cumprir as obrigações de mitigação de emissões.
Para que o Brasil possa aproveitar as oportunidades atreladas ao desenvolvimento de CCUS, o estudo recomenda:
- Criação de incentivos fiscais e linhas de financiamento específicas para projetos de CCUS.
- Desenvolvimento de hubs industriais de CCUS, compartilhando infraestrutura entre diferentes setores industriais.
- Ampliação dos investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação (P&D) para aprimorar as tecnologias de captura e armazenamento.
- Promoção do engajamento público e do diálogo com as comunidades locais para garantir a licença social para operar.
- Implementação de regulamentação clara para o licenciamento ambiental e monitoramento dos projetos de CCUS.
- Estabelecimento de um mapeamento das áreas mais promissoras para a criação de hubs industriais de CCUS, com sinergias para produção de hidrogênio.
- Mapeamento da cadeia de suprimentos de CCUS no Brasil para identificar lacunas e oportunidades no desenvolvimento de infraestrutura.
- Fomento de parcerias internacionais para achatamento da curva de aprendizado e aceleração da implementação de projetos.
- Promoção da integração de CCUS às políticas climáticas e industriais nacionais, assegurando sua presença em estratégias de descarbonização.
Conheça projetos brasileiros de captura de carbono
Quatro projetos de PD&I para captura de carbono são desenvolvidos por Institutos SENAI de Inovação de diferentes regiões do país com indústrias e outras instituições de pesquisa. Mais de R$ 100 milhões estão sendo investidos para o Brasil ter domínio tecnológico das soluções de captura. Conheça os projetos:
As salas de prova têm um papel crucial na avaliação do desempenho dos motores a combustão interna, proporcionando um ambiente controlado para conduzir testes rigorosos.
Elas desempenham um papel duplo, não apenas como locais essenciais para aprimorar o desempenho dos motores a combustão interna, mas também como catalisadores para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e sustentáveis, que podem reduzir o consumo de combustível e as emissões de poluentes na indústria automotiva.
Dada sua importância, é essencial desenvolver estratégias para mitigar o impacto ambiental dessas instalações. E nossa abordagem tecnológica permite a captura e utilização do CO2 gerado durante os ensaios.
Importante salientar que o projeto tem como pressuposto não apenas realizar a captura do CO2, mas sim desenvolver novos usos e materiais a partir dele. Isso porque a simples mitigação das emissões não é suficiente; é igualmente crucial explorar tecnologias inovadoras que permitam o aproveitamento do CO2 capturado.
Isso envolve pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias que transformem o CO2 em matérias-primas valiosas, como sua aplicação para a produção de materiais cimentícios, contribuindo assim para a busca de soluções mais sustentáveis na indústria automotiva. O processo de captura proposto tem potencial de capturar até 90% do CO2 emitido no processo.
Os Institutos SENAI
Os 28 Institutos SENAI de Inovação (ISIs) compõem a maior rede de ciência e tecnologia para o setor industrial. Espalhados por 13 Unidades da Federação (UFs), eles fazem a ponte entre a indústria e a academia, por meio do trabalho de mais de 1.560 pesquisadores, desses 47% doutores e mestres.
Desde sua criação, em 2011, a rede já desenvolveu mais de 3,3 mil projetos de PD&I e teve mais de 1,3 mil empresas atendidas, totalizando mais de R$2,47 bilhões em projetos.
