A captura de carbono se torna industrial: a aposta de US$ 50 bilhões na extração de CO2 do céu

A maior máquina já construída para remover dióxido de carbono da atmosfera iniciou operações no oeste do Texas. A instalação STRATOS da Occidental Petroleum, alimentada por um parque solar dedicado, pode capturar 500.000 toneladas de CO2 por ano – o equivalente às emissões anuais de 100.000 carros. É a primeira de uma nova geração de plantas de captura direta de ar (DAC) em escala industrial que, coletivamente, representam uma aposta de US$ 50 bilhões de que a tecnologia pode ajudar a limpar a bagunça de carbono da humanidade.

Como funciona a captura direta de ar

As plantas DAC usam enormes conjuntos de ventiladores para atrair o ar ambiente através de filtros químicos que ligam seletivamente as moléculas de CO2. O CO2 capturado é então aquecido para ser liberado dos filtros (regenerando-os para reutilização), comprimido e armazenado permanentemente no subsolo em formações geológicas ou usado em processos industriais.

A química é simples: é essencialmente o mesmo processo usado pelas árvores, ampliado pela engenharia industrial. O desafio é a economia e a energia. A tecnologia DAC atual requer aproximadamente 6 a 9 gigajoules de energia para capturar uma tonelada de CO2, e a concentração atmosférica de CO2 (cerca de 425 partes por milhão) significa que grandes quantidades de ar devem ser processadas.

Os principais jogadores

A Climeworks, pioneira suíça que construiu a primeira fábrica comercial de DAC do mundo na Islândia em 2021, está a construir "Mammoth" — uma instalação 10 vezes maior que a sua antecessora Orca, capaz de capturar 36.000 toneladas anualmente. Sua tecnologia utiliza filtros absorventes sólidos e energia geotérmica para o ciclo de aquecimento, tornando-a uma das abordagens com maior eficiência energética.

A Carbon Engineering, adquirida pela Occidental Petroleum por US$ 1,1 bilhão, desenvolveu a abordagem de solvente líquido usada na planta STRATOS. Sua tecnologia processa o ar por meio de uma solução de hidróxido de potássio, produzindo uma película de carbonato de cálcio que é aquecida para liberar CO2 puro. A abordagem lida com volumes maiores do que os métodos sorventes sólidos, tornando-a mais adequada para instalações em escala industrial.

A CarbonCapture Inc. (apoiada por US$ 500 milhões da BlackRock e da Saudi Aramco) está construindo uma instalação de 5 milhões de toneladas por ano no Wyoming — o projeto DAC mais ambicioso anunciado até o momento. Seu design modular usa unidades de captura padronizadas que podem ser fabricadas em fábricas e implantadas como contêineres, reduzindo potencialmente os custos através da produção em massa.

O problema do custo

Os custos actuais do CAD variam entre 400-600 dólares por tonelada de CO2 capturada – muito acima do limite de 100-150 dólares por tonelada que a maioria dos analistas considera necessário para uma escala significativa para o clima. Em comparação, o plantio de árvores captura carbono por cerca de US$ 10-50 por tonelada, embora com menor permanência e maiores necessidades de terra.

O roteiro da indústria para a redução de custos depende de três fatores: energia renovável mais barata (os custos da energia solar e eólica continuam a diminuir), melhor química sorvente (materiais de próxima geração que requerem menos energia para regenerar) e escala de produção (construção de unidades de captura em fábricas em vez de engenharia personalizada de cada instalação).

A Climeworks tem como meta US$ 250/tonelada até 2030 e US$ 100/tonelada até 2035. A Carbon Engineering afirma que suas plantas de próxima geração atingirão US$ 200/tonelada em escala. Ainda há debate sobre se essas metas são alcançáveis, mas a trajetória é claramente descendente.

O modelo de negócios

Quem paga mais de US$ 400 para remover uma tonelada de CO2? Atualmente, três categorias de clientes: empresas que compram créditos de remoção de carbono para cumprir promessas de zero emissões líquidas (Microsoft, Stripe e Shopify são os maiores compradores), governos que fornecem subsídios (a Lei de Redução da Inflação dos EUA oferece créditos fiscais de US$ 180/tonelada para DAC com armazenamento geológico) e a indústria petrolífera que usa CO2 capturado para recuperação aprimorada de petróleo (um caso de uso que os críticos argumentam que prejudica o benefício climático).

O mercado voluntário de remoção de carbono cresceu para US$ 4 bilhões anualmente, com os créditos DAC comandando preços premium devido à sua mensurabilidade e permanência – ao contrário das compensações florestais, uma tonelada de CO2 armazenada em formações geológicas permanece lá por milhares de anos.

A Crítica

Os grupos ambientalistas estão profundamente divididos em relação ao CAD. Os defensores argumentam que mesmo com cortes agressivos nas emissões, os níveis atmosféricos de CO2 já são perigosamente elevados e necessitarão de remoção activa. Todos os cenários do IPCC para limitar o aquecimento a 1,5°C incluem uma remoção significativa de carbono.

Os críticos argumentam que o DAC é um “risco moral” – que a sua existência dá às empresas de combustíveis fósseis e aos governos permissão para adiar as reduções de emissões através da promessa de limpeza futura. A energia necessária para o DAC em uma escala significativa (a remoção de 10 bilhões de toneladas por ano exigiria cerca de 10% da atual geração global de eletricidade) levanta questões sobre se essa energia seria melhor utilizada, substituindo diretamente os combustíveis fósseis.

O desafio da escala

A humanidade emite aproximadamente 37 bilhões de toneladas de CO2 anualmente. A capacidade global atual do DAC é de aproximadamente 1 milhão de toneladas por ano – 0,003% das emissões anuais. Mesmo os cenários de implantação mais agressivos não atingiriam 1 bilhão de toneladas de captura anual antes de 2040.

O CAD por si só não pode resolver as alterações climáticas. Mas como uma ferramenta entre muitas – juntamente com a redução de emissões, a implantação de energias renováveis ​​e os sumidouros naturais de carbono – representa uma capacidade que não existia há uma década e que está a melhorar rapidamente. Os 50 mil milhões de dólares que fluem para o setor sugerem que os investidores, pelo menos, acreditam que a tecnologia acabará por cumprir a sua promessa.

Se essa crença se provará presciente ou se tornará uma das falsas esperanças mais caras da história industrial, dependerá dos próximos cinco anos de redução de custos. O relógio, assim como o clima, não espera.