A concentração de CO2 na atmosfera apresenta uma tendência preocupante nas últimas décadas, ultrapassando 410 ppm em 2020, o maior nível dos últimos 3 milhões de anos. Essa trajetória ascendente está diretamente relacionada às atividades humanas e é apontada como principal causa do aquecimento global. Portanto, é urgente o desenvolvimento de tecnologias capazes de remover o excesso de CO2 para mitigar as mudanças climáticas.
Várias abordagens vêm sendo exploradas, como a captura direta de ar, o aumento da absorção de carbono por florestas e solos e a bioenergia com captura e armazenamento de carbono. No entanto, a grande questão é: qual dessas soluções apresenta o melhor custo-benefício para aplicação em escala?
Captura direta de ar
A captura direta de CO2 (DAC) envolve o uso de filtros químicos para remover o gás diretamente da atmosfera. É promissora por poder ser implantada em qualquer local, independente da fonte emissora.
Algumas empresas pioneiras já desenvolvem e operam essa tecnologia, mas os custos ainda são elevados. A concentração de CO2 no ar ambiente é de apenas 0,04%, demandando enormes quantidades de ar e energia para obter CO2 puro em escala industrial.
As plantas da suíça Climeworks e da canadense Carbon Engineering empregam soluções alcalinas como hidróxido de sódio ou potássio para capturar o CO2 por meio de reações químicas. Em seguida, o gás é liberado com aquecimento, comprimido e destinado para usos industriais ou armazenamento geológico.
Atualmente, os custos da DAC estão estimados entre US$ 250 e US$ 600 por tonelada de CO2 removido do ar. Entretanto, espera-se que inovações tecnológicas e ganhos de escala possam reduzir esse custo para US$ 100-150 nos próximos anos, segundo especialistas.
Um grande desafio é desenvolver materiais de captura mais seletivos e eficientes. Pesquisadores têm estudado opções como os metal organic frameworks (MOFs), redes de nanoporos que atuam como armadilhas seletivas para as moléculas de CO2.
A empresa suíça Climeworks opera 14 plantas na Europa com capacidade total de 4.000 toneladas de CO2/ano e projeta ampliar para 2 milhões de toneladas anuais até 2030. Já a Carbon Engineering tem planta piloto no Canadá que captura 1 tonelada/dia.
Embora promissora, os altos custos ainda limitam a adoção em escala. Assim, espera-se que a DAC atue de forma complementar na descarbonização junto com outras soluções, segundo especialistas.
Absorção por florestas e solos
Florestas e solos têm grande potencial de absorver e armazenar CO2 via fotossíntese. Estima-se que eles guardem cerca de 2.500 gigatoneladas de carbono atualmente.
Assim, o reflorestamento em grande escala e práticas agrícolas sustentáveis podem aumentar a remoção de CO2 da atmosfera. O IPCC estima um custo de US$ 5 a US$ 50 por tonelada de CO2 removido via reflorestamento e manejo florestal.
O plantio de árvores em áreas degradadas e o manejo sustentável são alternativas viáveis. O Código Florestal brasileiro obriga a manutenção de vegetação nativa em Áreas de Preservação Permanente e de Reserva Legal dentro de propriedades rurais.
Técnicas como plantio direto, rotação de culturas, aplicação de biochar e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) elevam o teor de matéria orgânica e fertilidade do solo agrícola, pelo custo de US$ 20 por tonelada de CO2, segundo o IPCC.
Iniciativas como o Projeto de Lei brasileiro do Bioma de Pagamentos por Serviços Ambientais visam incentivar financeiramente os produtores rurais na adoção de práticas sustentáveis de manejo do solo e recuperação de áreas degradadas.
Assim, dada a extensão de terras disponíveis, os ganhos ambientais e o baixo custo, soluções baseadas na natureza mostram-se atrativas para remover grandes volumes de CO2 no curto prazo.
Bioenergia com captura e armazenamento de carbono
A bioenergia com CCS consiste na queima de biomassa para geração de energia com captura e armazenamento do CO2 da combustão no subsolo, impedindo seu retorno à atmosfera.
Como as plantações energéticas removem CO2 durante o crescimento, o balanço líquido pode ser negativo. Porém, sua viabilidade depende de extensas áreas com culturas energéticas, o que compete com outras culturas e traz impactos socioambientais.
De acordo com o IPCC, o custo de remoção de CO2 pela BECCS é estimado entre US$ 100-200 por tonelada, podendo superar US$ 1.000 conforme o contexto.
Atualmente existem poucas plantas em operação, como a de etanol celulósico da LanzaTech na China. Assim, apesar do potencial teórico, os desafios de implantação em larga escala e impactos no uso do solo requerem mais pesquisas.
Uma estimativa da Universidade de Campinas indica que o Brasil poderia remover até 2 bilhões de toneladas de CO2 anualmente usando optimization do potencial energético de resíduos de cana-de-açúcar, florestas plantadas, dejetos animais e resíduos sólidos urbanos.
Análise integrada das opções
Fica evidente que cada abordagem para remoção de CO2 atmosférico possui prós e contras. A captura direta de ar é uma tecnologia promissora, porém ainda necessita avanços técnicos e de escala para viabilizar sua disseminação.
Já as soluções baseadas em ecossistemas naturais, como reflorestamento e boas práticas agrícolas, são opções de baixo custo para remoção de grandes volumes de carbono no curto prazo, além dos cobenefícios ambientais, porém enfrentam barreiras de implantação.
Por sua vez, a bioenergia com CCS tem um potencial teórico de remoção de CO2 importante, mas precisa superar desafios de implantação em escala e possíveis impactos socioambientais.
Portanto, a combinação de estratégias adaptadas às condições locais e com metas de curto, médio e longo prazo pode trazer uma mitigação eficiente e sustentável das mudanças climáticas globais.
Oportunidades para o Brasil
O Brasil possui condições privilegiadas para liderar soluções baseadas em florestas e agricultura sustentável, dada a extensão de terras e clima favoráveis. Iniciativas como o projeto de Lei do Bioma de Pagamentos por Serviços Ambientais são cruciais para engajar os produtores rurais.
O país também possui empresas de ponta no setor de bioenergia, que podem desempenhar papel relevante no desenvolvimento da BECCS em conjunto com as políticas de incentivo adequado.
Já a captura direta de ar ainda depende mais de avanços tecnológicos globais, mas o país pode participar incentivando startups e parcerias entre universidades e empresas. Assim, o Brasil tem grandes chances de se tornar protagonista e referência na nova economia de baixo carbono.
Em conclusão, não existe uma única solução ótima, sendo necessário investir tanto em estratégias já viáveis no curto prazo, quanto no desenvolvimento de novos métodos com potencial de longo prazo. Só com uma abordagem integrada e acelerando iniciativas em múltiplas frentes será possível mitigar as mudanças climáticas globais de forma eficiente.
