Como remover CO2 do ar pode ajudar a salvar o clima

Para manter o aumento da temperatura global bem abaixo de 2 graus Celsius e evitar os piores efeitos das mudanças climáticas, os moradores do planeta precisam começar a remover bilhões de toneladas de CO2 da atmosfera, ao mesmo tempo em que realizam cortes profundos e rápidos nas emissões de gases de efeito estufa.

"Não é um ou outro", disse Jan Minx, do Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC), em Berlim, e um dos autores de uma nova síntese global dos projetos de remoção de dióxido de carbono, divulgada na semana passada.

Os governos de todo o mundo precisarão implantar de forma generalizada tecnologias de remoção de carbono já estabelecidas e também futuras para atingir a meta de zero líquido até meados do século, disse Minx. Também será preciso redobrar esforços nas próximas décadas para trazer o CO2 atmosférico de volta a níveis seguros para o clima.

Avanços na última década

Até 2100, a tecnologia de remoção de dióxido de carbono precisará extrair entre 450 bilhões e 1,1 trilhão de toneladas métricas de CO2 – dependendo da rapidez com que cortarmos as emissões nas próximas décadas, diz o relatório.

"A inovação leva tempo, aumentar escalas leva tempo e, se não começarmos a construir essas usinas agora e desenvolver planos de políticas de acordo, não chegaremos lá", advertiu Minx.

Mas poucos governos incluíram projetos de remoção de carbono como parte de seus planos para atingir as metas de emissões, embora os avanços no campo tenham ganhado velocidade na última década, afirma o relatório, que é o primeiro a focar os esforços de remoção de carbono em todo o mundo.

"A próxima década é crucial"

Desde 1990, emitimos mais de 924 bilhões de toneladas métricas de CO2 equivalente – uma medida métrica usada para comparar as emissões de vários gases de efeito estufa, com base no potencial de aquecimento global de cada um – na atmosfera do planeta. Foram mais de 37 bilhões somente em 2021, principalmente pela queima de combustíveis fósseis que destroem o clima. Isso é mais CO2 emitido em três décadas do que em toda a história da humanidade antes desse período.

Quase toda a remoção atual de dióxido de carbono do mundo – estimada em cerca de 2 bilhões de toneladas métricas de emissões anuais – é alcançada usando métodos convencionais em terras manejadas. Isso inclui métodos estabelecidos, como restauração de áreas úmidas como turfeiras e pântanos, reflorestamento e fixação de carbono em plantações e pastagens.

Uma pequena fração de 0,1% vem de novas tecnologias como biochar (abreviatura inglesa de "biocharcoal", ou seja, biocarvão ou biocarbono – carvão vegetal usado na correção de solos, por exemplo), captura e armazenamento direto de carbono no ar e bioenergia com captura e armazenamento de carbono.

Segundo o relatório, "a próxima década é crucial" para o desenvolvimento de novas tecnologias de remoção de carbono, se considerados  os avanços feitos no setor de energia renovável nos últimos 20 anos.

Biochar pode ajudar na agricultura

Uma dessas tecnologias em desenvolvimento é o biochar, que envolve a captura do carbono absorvido por resíduos agrícolas e florestais – cascas, raízes, galhos e serragem – e outros resíduos orgânicos.

Esses resíduos são aquecidos sob pressão em um ambiente sem ou com muito pouco oxigênio e carbonizados, transformando-se num num pó preto de carbono e cinzas. Esse processo fixa e armazena o CO2 de forma estável e sólida, evitando que ele se decomponha naturalmente e libere esse carbono de volta na atmosfera.

Quando misturado com o solo, o carvão vegetal pode atuar como fertilizante e ajudar a aumentar o rendimento das plantações, além de melhorar a retenção de água.

Biochar tem sido o foco de cerca de metade de todas as pesquisas sobre métodos de remoção de carbono nos últimos anos, especialmente na China. Até 2050, a aplicação global dessa tecnologia poderá ajudar a remover entre 0,3 e 6,6 bilhões de toneladas métricas de CO2 por ano.

A produção de biochar pode, no entanto, contribuir para a poluição particulada e emissões de gases de efeito estufa através do processo de aquecimento inicial.

Armazenar CO2 no subsolo pode ser a solução

O dióxido de carbono também pode ser capturado e armazenado em reservatórios subterrâneos, um processo caro e de uso limitado aplicado nos campos de petróleo da Noruega desde o final do século 20.

Processos químicos são usados para extrair o gás do ar ambiente, o que é conhecido como "captura e armazenamento direto de carbono no ar", ou DACCS (sigla em inglês). Ele então é comprimido e armazenado em forma líquida em vastos reservatórios subterrâneos.

A empresa suíça Climeworks anunciou recentemente que sequestrou com sucesso CO2 em formações rochosas de basalto, onde processos naturais o transformarão em rochas sólidas em aproximadamente dois anos.

Outros projetos-piloto de DACCS também estão sendo desenvolvidos no Canadá e nos Estados Unidos.

Como não há limite para a quantidade de CO2 que pode ser capturada e armazenada, o DACCS é visto como um grande potencial. No entanto, o processo ainda é controverso, pois armazenar CO2 no subsolo pode levar a terremotos e vazamentos de carbono no solo a longo prazo.

Ambos os métodos ainda estão longe de serem amplamente utilizados. Uma grande desvantagem é o custo – atualmente entre 250 e 600 dólares por tonelada, de acordo com uma estimativa da organização independente World Resources Institute (WRI). O instituto estima que a produção em massa de sistemas DACCS possa reduzir os preços entre 150 e 200 dólares por tonelada nos próximos 10 anos.

Uso do carbono como bioenergia

Outra forma de retirar carbono do ar é coletar biomassa – sobras de colheitas e florestas, resíduos orgânicos ou plantas cultivadas especificamente para esse fim – e queimá-la em uma usina para produzir bioenergia. O CO2 é então extraído do gás de exaustão da usina e armazenado no subsolo. Este método ajuda a eliminar gradualmente os combustíveis fósseis, ao mesmo tempo em que sequestra o CO2.

O grande problema dessa tecnologia, conhecida como bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS), é o enorme espaço necessário. As culturas BECCS podem acabar competindo com as culturas alimentares por terra e água e contribuir para a perda de biodiversidade e fertilidade do solo, aponta o relatório de remoção de carbono.

Ligar CO2 a rochas trituradas

Nesse processo, chamado intemperismo avançado das rochas, rochas carbonáticas e silicáticas são extraídas, moídas e espalhadas em terras agrícolas ou na superfície do oceano. Lá, elas imitam o processo natural de erosão da chuva – que absorve CO2 ao passar pela atmosfera – e o retém como bicarbonato. Adicionar rochas moídas à água do oceano teoricamente aumentará a alcalinidade, aumentando a absorção de CO2.

Pesquisas recentes sugerem que, até 2050, essa técnica poderá capturar entre 2 e 4 bilhões de toneladas métricas de CO2 a cada ano. Os principais desafios são o impacto destrutivo das instalações de mineração e o potencial de contaminação por metais pesados de alguns tipos de rocha.

Replantar árvores ajuda o solo

As árvores são uma poderosa solução natural para capturar carbono e, se protegidas, podem fixar o carbono por décadas ou mesmo séculos.

Um estudo de 2019 do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique descobriu que, se árvores fossem plantadas em todo o mundo em uma área adicional de 0,9 bilhão de hectares, elas armazenariam cerca de 205 bilhões de toneladas métricas de carbono quando atingissem a maturidade.

Mas esse é o problema − pode levar muitos anos até que uma árvore esteja pronta para absorver tanto carbono. E a área de terra necessária tem aproximadamente o tamanho dos Estados Unidos. A capacidade de nossas florestas removerem carbono também pode ser reduzida à medida que os efeitos das mudanças climáticas aumentam, levando a mais incêndios florestais, doenças e pragas.

Outra solução natural é o húmus – a matéria orgânica rica e escura do solo formada pela decomposição de plantas e animais. Ele também contém bastante carbono. Ao plantar culturas que fixam carbono e adaptar os métodos agrícolas para deixar os resíduos das culturas no solo, também podemos aumentar a quantidade de CO2 armazenado no solo.

Em uma análise da política climática da UE, o Instituto Alemão para Assuntos Internacionais e de Segurança descobriu que entre 2 e 5 bilhões de toneladas métricas de CO2 poderiam ser sequestradas ao acumular o húmus de todo o mundo.