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Captura e armazenamento de carbono: diferenças entre revisões

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[[File:20210413 Carbon capture and storage - CCS - proposed vs implemented.svg|thumb|upright=1.25 | Sequestro anual de CO<sub>2</sub> proposto global (barras cinzas) vs. implementado (barras azuis). Mais de 75% dos projetos de processamento de gás propostos foram implementados, com valores correspondentes para outros projetos industriais e projetos de usinas de energia sendo cerca de 60% e 10%, respectivamente.<ref name=EnvRschLtrs_20201229>{{cite journal |last1=Abdulla |first1=Ahmed |last2=Hanna |first2=Ryan |last3=Schell |first3=Kristen R. |last4=Babacan |first4=Oytun |last5=Victor |first5=David G. |display-authors=4 |title=Explaining successful and failed investments in U.S. carbon capture and storage using empirical and expert assessments |journal=Environmental Research Letters |date=29 December 2020 |volume=16 |issue=1 |page=014036 |doi=10.1088/1748-9326/abd19e |doi-access=free }}</ref>]]
{{Formatar referências|data=dezembro de 2019}}
{{Mais notas|data=dezembro de 2019}}
[[imagem:Carbon sequestration-2009-10-07.svg|thumb|350px| Esquema representando o sequestro de carbono numa formação geológica subterrânea, a partir de uma central de carvão vegetal. Podemos ver na imagem que em vez de todo o CO<sub>2</sub> dirigir-se para a atmosfera, parte é armazenada nessa formação subterrânea]]


'''Captura e armazenamento de carbono''' ('''CAS''') ou '''captura e sequestro de carbono'''<ref>{{cite book|last1=Fanchi|first1=John R|last2=Fanchi|first2=Christopher J|title=Energy in the 21st Century|date=2016|publisher=World Scientific Publishing Co Inc|isbn=978-981-314-480-4|page=350|url=https://books.google.com/books?id=tIZIDQAAQBAJ&pg=PA350}}</ref> é o processo de captura de [[dióxido de carbono]] (CO<sub>2</sub>) antes de entrar na [[atmosfera]], transportando-o e [[Armazenamento|armazenando]]-o ([[sequestro de carbono]]) por séculos ou milênios. Normalmente, o CO<sub>2</sub> é capturado de grandes fontes pontuais, como uma [[Planta química|usina química]] ou [[usina]] de [[biomassa]], e então armazenado em uma [[formação geológica]] subterrânea. O objetivo é evitar a liberação de CO<sub>2</sub> da [[indústria pesada]] com a intenção de [[Mitigação das mudanças climáticas|mitigar os efeitos das mudanças climáticas]].<ref name="BEIS">{{cite book|url=https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/759637/beis-ccus-action-plan.pdf|title=The UK Carbon Capture Usage and Storage deployment pathway|date=2018|publisher=[[BEIS]]}}</ref> O CO<sub>2</sub> foi injetado em formações geológicas por várias décadas para [[recuperação aprimorada de petróleo]] e após a [[Processamento de gás natural|separação do gás natural]], mas isso foi controverso por produzir mais emissões quando o [[Gás natural|gás]] ou [[petróleo]] é queimado.<ref name=":5" />
'''Captura e armazenamento de carbono''', ou '''captura e armazenamento de dióxido de carbono''' (ou '''CCS''', da expressão em inglês '''''carbon capture and storage'''''), refere-se a uma tecnologia que tenta travar a emissão de grandes quantidades de [[dióxido de carbono]] para a [[atmosfera]], a partir de combustíveis fósseis em centrais elétricas e outras indústrias. O principal objectivo desta nova tecnologia se atém ao fato de esta tentar capturar e armazenar o CO<sub>2</sub> em formações geológicas em profundidade, garantindo dessa forma um armazenamento mais eficaz desse gás de [[efeito estufa]], sem consequências nocivas para o meio ambiente.


A [[captura e utilização de carbono]] (CUC) e a CAC são algumas vezes discutidas coletivamente como captura, utilização e sequestro de carbono (CUSC). Isso ocorre porque a CAC é um processo relativamente caro, produzindo um produto que muitas vezes é muito barato.<ref name=":8">{{Cite web |last=Ghilotti |first=Davide |date=2022-09-26 |title=High carbon prices spurring Europe’s CCS drive {{!}} Upstream Online |url=https://www.upstreamonline.com/energy-transition/high-carbon-prices-spurring-europe-s-ccs-drive/2-1-1308488 |access-date=2022-10-01 |website=Upstream Online {{!}} Latest oil and gas news |language=en}}</ref> Assim, a captura de carbono faz mais sentido economicamente onde o preço do carbono é alto o suficiente, como em grande parte da [[Europa]],<ref name=":5" /> ou quando combinado com um processo de utilização onde o CO<sub>2</sub> barato pode ser usado para produzir [[Composto químico|produtos químicos]] de alto valor para compensar os altos custos das operações de captura.<ref>{{Cite web|title=Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries|url=https://www.aiche-cep.com/cepmagazine/march_2021/MobilePagedArticle.action?articleId=1663852|access-date=22 August 2021|website=www.aiche-cep.com|language=en}}</ref>
O desenvolvimento das tecnologias de captura e armazenamento de carbono ganhou destaque com o crescimento do interesse internacional nas mudanças climáticas. Relatórios do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas apontam o CCS como grande responsável para que as metas propostas no [[Acordo de Paris]] sejam atingidas. Para que se entenda adequadamente o conceito, é necessário dividir a cadeia do CCS em três etapas principais: captura, transporte e armazenamento. <ref>https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/20YearsofCarbonCaptureandStorage_WEB.pdf</ref>


O CO<sub>2</sub> pode ser capturado diretamente de uma fonte [[Indústria|industrial]], como um [[forno de cimento]] , usando uma variedade de [[Tecnologia|tecnologias]]; incluindo [[Absorção (química)|absorção]], [[adsorção]], [[Combustão química em loop|''looping'' químico]], [[separação de gás por membrana]] ou [[Hidrato de clatrato|hidratação de gás]].<ref name='Bui 2018'>{{cite journal |last1=Bui |first1=Mai |last2=Adjiman |first2=Claire S. |last3=Bardow |first3=André |last4=Anthony |first4=Edward J. |last5=Boston |first5=Andy |last6=Brown |first6=Solomon |last7=Fennell |first7=Paul S. |last8=Fuss |first8=Sabine |last9=Galindo |first9=Amparo |last10=Hackett |first10=Leigh A. |last11=Hallett |first11=Jason P. |last12=Herzog |first12=Howard J. |last13=Jackson |first13=George |last14=Kemper |first14=Jasmin |last15=Krevor |first15=Samuel |last16=Maitland |first16=Geoffrey C. |last17=Matuszewski |first17=Michael |last18=Metcalfe |first18=Ian S. |last19=Petit |first19=Camille |last20=Puxty |first20=Graeme |last21=Reimer |first21=Jeffrey |last22=Reiner |first22=David M. |last23=Rubin |first23=Edward S. |last24=Scott |first24=Stuart A. |last25=Shah |first25=Nilay |last26=Smit |first26=Berend |last27=Trusler |first27=J. P. Martin |last28=Webley |first28=Paul |last29=Wilcox |first29=Jennifer |last30=Mac Dowell |first30=Niall |title=Carbon capture and storage (CCS): the way forward |journal=Energy & Environmental Science |date=2018 |volume=11 |issue=5 |pages=1062–1176 |doi=10.1039/C7EE02342A |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=D'Alessandro |first1=Deanna M. |last2=Smit |first2=Berend |last3=Long |first3=Jeffrey R. |title=Carbon Dioxide Capture: Prospects for New Materials |journal=Angewandte Chemie International Edition |date=16 August 2010 |volume=49 |issue=35 |pages=6058–6082 |doi=10.1002/anie.201000431 |pmid=20652916 |url=http://infoscience.epfl.ch/record/200571 }}</ref> Em 2022, cerca de um milésimo das emissões globais de CO<sub>2</sub> são capturadas pela CAC, e a maioria dos projetos são para processamento de gás fóssil.<ref name=":5" />{{Rp|page=32}}
A captura de CO<sub>2</sub> consiste dos diversos procedimentos aplicados para que esse gás possa ser retido e posteriormente armazenado. As três principais linhas de captura são captura por pós-combustão, captura por oxi-combustível e captura por pré-combustão.


O armazenamento do CO<sub>2</sub> ocorre em formações geológicas profundas ou na forma de [[Carbonato|carbonatos]] [[Mineral|minerais]]. A [[captura e armazenamento de carbono pirogênico]] (CACP) também está sendo pesquisada.<ref>{{cite journal |last1=Werner |first1=C |last2=Schmidt |first2=H-P |last3=Gerten |first3=D |last4=Lucht |first4=W |last5=Kammann |first5=C |title=Biogeochemical potential of biomass pyrolysis systems for limiting global warming to 1.5 °C |journal=Environmental Research Letters |date=1 April 2018 |volume=13 |issue=4 |pages=044036 |doi=10.1088/1748-9326/aabb0e |bibcode=2018ERL....13d4036W |doi-access=free }}</ref> As formações geológicas são atualmente consideradas os locais de sequestro mais promissores. O [[National Energy Technology Laboratory]] (NETL) dos EUA informou que a [[América do Norte]] tem capacidade de armazenamento suficiente para mais de novecentos anos de CO<sub>2</sub> nas taxas de produção atuais.<ref name="Carbon Storage Program">{{Cite web|title=Carbon Storage Program|url=http://www.netl.doe.gov/coal/carbon-storage|access-date=30 December 2021|website=netl.doe.gov|language=en}}</ref> Um problema geral é que as previsões de longo prazo sobre a segurança do armazenamento submarino ou subterrâneo são muito difíceis e incertas, e ainda existe o risco de que algum CO<sub>2</sub> pode vazar para a atmosfera.<ref>{{cite journal |last1=Phelps |first1=Jack J.C. |last2=Blackford |first2=Jerry C. |last3=Holt |first3=Jason T. |last4=Polton |first4=Jeff A. |title=Modelling large-scale CO 2 leakages in the North Sea |journal=International Journal of Greenhouse Gas Control |date=July 2015 |volume=38 |pages=210–220 |doi=10.1016/j.ijggc.2014.10.013 |doi-access=free }}</ref><ref>{{Cite web |last=Climatewire |first=Christa Marshall |title=Can Stored Carbon Dioxide Leak? |url=https://www.scientificamerican.com/article/can-stored-carbon-dioxide-leak/ |access-date=20 May 2022 |website=Scientific American |language=en}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Vinca |first1=Adriano |last2=Emmerling |first2=Johannes |last3=Tavoni |first3=Massimo |date=2018 |title=Bearing the Cost of Stored Carbon Leakage |journal=Frontiers in Energy Research |volume=6 |doi=10.3389/fenrg.2018.00040 |doi-access=free }}</ref> Apesar disso, uma avaliação recente estima que o risco de vazamento substancial seja bastante baixo.<ref>{{Cite journal |last1=Alcalde |first1=Juan |last2=Flude |first2=Stephanie |last3=Wilkinson |first3=Mark |last4=Johnson |first4=Gareth |last5=Edlmann |first5=Katriona |last6=Bond |first6=Clare E. |last7=Scott |first7=Vivian |last8=Gilfillan |first8=Stuart M. V. |last9=Ogaya |first9=Xènia |last10=Haszeldine |first10=R. Stuart |date=12 June 2018 |title=Estimating geological CO2 storage security to deliver on climate mitigation |journal=Nature Communications |language=en |volume=9 |issue=1 |pages=2201 |doi=10.1038/s41467-018-04423-1 |pmid=29895846 |pmc=5997736 |bibcode=2018NatCo...9.2201A |s2cid=48354961 }}</ref><ref>{{Cite web |last1=Alcade |first1=Juan |last2=Flude |first2=Stephanie |title=Carbon capture and storage has stalled needlessly – three reasons why fears of CO₂ leakage are overblown |url=http://theconversation.com/carbon-capture-and-storage-has-stalled-needlessly-three-reasons-why-fears-of-co-leakage-are-overblown-130747 |access-date=20 May 2022 |website=The Conversation |language=en}}</ref>
O transporte de CO<sub>2</sub> é realizado preferencialmente por gasodutos (quando disponíveis) ou por navios. Os gasodutos possuem a vantagem de serem seguros, mas são inflexíveis. O uso de navios, por sua vez, tende a ser mais caro, porém é adequado para rotas que exijam maior flexibilidade ou no caso de regiões costeiras.


Os opositores apontam que muitos projetos de CAC não cumpriram as prometidas reduções de emissões.<ref>{{Cite news|last=Groom|first=Nichola|date=7 August 2020|title=Problems plagued U.S. CO2 capture project before shutdown: document|language=en|work=Reuters|url=https://www.reuters.com/article/us-usa-energy-carbon-capture-idUSKCN2523K8|access-date=19 July 2021}}</ref> Além disso, os oponentes argumentam que a captura e armazenamento de carbono é apenas uma justificativa para o uso indefinido de combustível fóssil disfarçado de reduções marginais de emissão. Um dos fracassos mais conhecidos é o programa [[FutureGen]], parcerias entre o governo federal dos EUA e empresas de produção de energia de carvão que pretendiam demonstrar ″carvão limpo″, mas nunca conseguiram produzir eletricidade sem carbono a partir do carvão.
Quanto ao armazenamento de CO<sub>2</sub>, este pode ser realizado em formações geológicas, desde que adequadas para a retenção do gás. Diversas situações são consideradas, como camadas de carvão, formações salinas, arenitos e folhelhos.


{{Referências}}
{{Referências}}

{{esboço-ecologia}}
==Bibliografia==
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*{{cite book |ref = {{harvid|UKCCC Bio|2018}}
|author = UK [[Committee on Climate Change]]
|title = Biomass in a low-carbon economy
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|url = https://www.theccc.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/Biomass-in-a-low-carbon-economy-CCC-2018.pdf
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*{{cite web |ref = {{harvid|Grantham|2019}}
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|publisher = Grantham Institute Imperial College London
|title = BECCS deployment: a reality check
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*{{cite journal |last1=Stephens |first1=Jennie C. |title=Growing interest in carbon capture and storage (CCS) for climate change mitigation |journal=Sustainability: Science, Practice and Policy |date=5 October 2017 |volume=2 |issue=2 |pages=4–13 |doi=10.1080/15487733.2006.11907979 |doi-access=free }}
{{Refend}}

== Ligações externas ==
{{commonscat|Carbon capture and storage}}
{{Refbegin}}
*[https://www.energy.gov/fe/science-innovation/carbon-capture-and-storage-research DOE Fossil Energy] Department of Energy programs in CO<sub>2</sub> capture and storage
*[https://www.netl.doe.gov/coal/carbon-storage US Department of Energy]
*[https://www.beg.utexas.edu/gccc/ US Gulf coast]
*[https://zeroemissionsplatform.eu/ Zero Emissions Platform - technical adviser to the EU Commission on the deployment of CCS and CCU]
*[https://purl.fdlp.gov/GPO/gpo46659 National Assessment of Geologic CO<sub>2</sub> Storage Resources: Results] [[United States Geological Survey]]
*[http://energy.mit.edu/ccus/ MIT Carbon Capture and Sequestration]
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{{Portal3|Ecologia}}

[[Categoria:Captura e armazenamento de carbono| ]]
[[Categoria:Captura e armazenamento de carbono| ]]

Revisão das 20h49min de 25 de outubro de 2022

Sequestro anual de CO2 proposto global (barras cinzas) vs. implementado (barras azuis). Mais de 75% dos projetos de processamento de gás propostos foram implementados, com valores correspondentes para outros projetos industriais e projetos de usinas de energia sendo cerca de 60% e 10%, respectivamente.[1]

Captura e armazenamento de carbono (CAS) ou captura e sequestro de carbono[2] é o processo de captura de dióxido de carbono (CO2) antes de entrar na atmosfera, transportando-o e armazenando-o (sequestro de carbono) por séculos ou milênios. Normalmente, o CO2 é capturado de grandes fontes pontuais, como uma usina química ou usina de biomassa, e então armazenado em uma formação geológica subterrânea. O objetivo é evitar a liberação de CO2 da indústria pesada com a intenção de mitigar os efeitos das mudanças climáticas.[3] O CO2 foi injetado em formações geológicas por várias décadas para recuperação aprimorada de petróleo e após a separação do gás natural, mas isso foi controverso por produzir mais emissões quando o gás ou petróleo é queimado.[4]

A captura e utilização de carbono (CUC) e a CAC são algumas vezes discutidas coletivamente como captura, utilização e sequestro de carbono (CUSC). Isso ocorre porque a CAC é um processo relativamente caro, produzindo um produto que muitas vezes é muito barato.[5] Assim, a captura de carbono faz mais sentido economicamente onde o preço do carbono é alto o suficiente, como em grande parte da Europa,[4] ou quando combinado com um processo de utilização onde o CO2 barato pode ser usado para produzir produtos químicos de alto valor para compensar os altos custos das operações de captura.[6]

O CO2 pode ser capturado diretamente de uma fonte industrial, como um forno de cimento , usando uma variedade de tecnologias; incluindo absorção, adsorção, looping químico, separação de gás por membrana ou hidratação de gás.[7][8] Em 2022, cerca de um milésimo das emissões globais de CO2 são capturadas pela CAC, e a maioria dos projetos são para processamento de gás fóssil.[4](p32)

O armazenamento do CO2 ocorre em formações geológicas profundas ou na forma de carbonatos minerais. A captura e armazenamento de carbono pirogênico (CACP) também está sendo pesquisada.[9] As formações geológicas são atualmente consideradas os locais de sequestro mais promissores. O National Energy Technology Laboratory (NETL) dos EUA informou que a América do Norte tem capacidade de armazenamento suficiente para mais de novecentos anos de CO2 nas taxas de produção atuais.[10] Um problema geral é que as previsões de longo prazo sobre a segurança do armazenamento submarino ou subterrâneo são muito difíceis e incertas, e ainda existe o risco de que algum CO2 pode vazar para a atmosfera.[11][12][13] Apesar disso, uma avaliação recente estima que o risco de vazamento substancial seja bastante baixo.[14][15]

Os opositores apontam que muitos projetos de CAC não cumpriram as prometidas reduções de emissões.[16] Além disso, os oponentes argumentam que a captura e armazenamento de carbono é apenas uma justificativa para o uso indefinido de combustível fóssil disfarçado de reduções marginais de emissão. Um dos fracassos mais conhecidos é o programa FutureGen, parcerias entre o governo federal dos EUA e empresas de produção de energia de carvão que pretendiam demonstrar ″carvão limpo″, mas nunca conseguiram produzir eletricidade sem carbono a partir do carvão.

Referências

  1. Abdulla, Ahmed; Hanna, Ryan; Schell, Kristen R.; Babacan, Oytun; et al. (29 December 2020). «Explaining successful and failed investments in U.S. carbon capture and storage using empirical and expert assessments». Environmental Research Letters. 16 (1): 014036. doi:10.1088/1748-9326/abd19eAcessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
  2. Fanchi, John R; Fanchi, Christopher J (2016). Energy in the 21st Century. [S.l.]: World Scientific Publishing Co Inc. p. 350. ISBN 978-981-314-480-4 
  3. The UK Carbon Capture Usage and Storage deployment pathway (PDF). [S.l.]: BEIS. 2018 
  4. a b c Erro de citação: Etiqueta <ref> inválida; não foi fornecido texto para as refs de nome :5
  5. Ghilotti, Davide (26 de setembro de 2022). «High carbon prices spurring Europe's CCS drive | Upstream Online». Upstream Online | Latest oil and gas news (em inglês). Consultado em 1 de outubro de 2022 
  6. «Dream or Reality? Electrification of the Chemical Process Industries». www.aiche-cep.com (em inglês). Consultado em 22 August 2021  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  7. Bui, Mai; Adjiman, Claire S.; Bardow, André; Anthony, Edward J.; Boston, Andy; Brown, Solomon; Fennell, Paul S.; Fuss, Sabine; Galindo, Amparo; Hackett, Leigh A.; Hallett, Jason P.; Herzog, Howard J.; Jackson, George; Kemper, Jasmin; Krevor, Samuel; Maitland, Geoffrey C.; Matuszewski, Michael; Metcalfe, Ian S.; Petit, Camille; Puxty, Graeme; Reimer, Jeffrey; Reiner, David M.; Rubin, Edward S.; Scott, Stuart A.; Shah, Nilay; Smit, Berend; Trusler, J. P. Martin; Webley, Paul; Wilcox, Jennifer; Mac Dowell, Niall (2018). «Carbon capture and storage (CCS): the way forward». Energy & Environmental Science. 11 (5): 1062–1176. doi:10.1039/C7EE02342AAcessível livremente 
  8. D'Alessandro, Deanna M.; Smit, Berend; Long, Jeffrey R. (16 August 2010). «Carbon Dioxide Capture: Prospects for New Materials». Angewandte Chemie International Edition. 49 (35): 6058–6082. PMID 20652916. doi:10.1002/anie.201000431  Verifique data em: |data= (ajuda)
  9. Werner, C; Schmidt, H-P; Gerten, D; Lucht, W; Kammann, C (1 April 2018). «Biogeochemical potential of biomass pyrolysis systems for limiting global warming to 1.5 °C». Environmental Research Letters. 13 (4). 044036 páginas. Bibcode:2018ERL....13d4036W. doi:10.1088/1748-9326/aabb0eAcessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
  10. «Carbon Storage Program». netl.doe.gov (em inglês). Consultado em 30 December 2021  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  11. Phelps, Jack J.C.; Blackford, Jerry C.; Holt, Jason T.; Polton, Jeff A. (July 2015). «Modelling large-scale CO 2 leakages in the North Sea». International Journal of Greenhouse Gas Control. 38: 210–220. doi:10.1016/j.ijggc.2014.10.013Acessível livremente  Verifique data em: |data= (ajuda)
  12. Climatewire, Christa Marshall. «Can Stored Carbon Dioxide Leak?». Scientific American (em inglês). Consultado em 20 May 2022  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  13. Vinca, Adriano; Emmerling, Johannes; Tavoni, Massimo (2018). «Bearing the Cost of Stored Carbon Leakage». Frontiers in Energy Research. 6. doi:10.3389/fenrg.2018.00040Acessível livremente 
  14. Alcalde, Juan; Flude, Stephanie; Wilkinson, Mark; Johnson, Gareth; Edlmann, Katriona; Bond, Clare E.; Scott, Vivian; Gilfillan, Stuart M. V.; Ogaya, Xènia; Haszeldine, R. Stuart (12 June 2018). «Estimating geological CO2 storage security to deliver on climate mitigation». Nature Communications (em inglês). 9 (1). 2201 páginas. Bibcode:2018NatCo...9.2201A. PMC 5997736Acessível livremente. PMID 29895846. doi:10.1038/s41467-018-04423-1  Verifique data em: |data= (ajuda)
  15. Alcade, Juan; Flude, Stephanie. «Carbon capture and storage has stalled needlessly – three reasons why fears of CO₂ leakage are overblown». The Conversation (em inglês). Consultado em 20 May 2022  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  16. Groom, Nichola (7 August 2020). «Problems plagued U.S. CO2 capture project before shutdown: document». Reuters (em inglês). Consultado em 19 July 2021  Verifique data em: |acessodata=, |data= (ajuda)

Bibliografia

Ligações externas

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