Um dos maiores desafios do século XXI é o de encontrar formas para diminuir as emissões de dióxido de carbono, ou CO₂, um dos gases responsáveis pelo chamado efeito estufa, causador das mudanças climáticas no planeta. As soluções passam pela redução da dependência dos combustíveis fósseis, pelo uso mais eficiente da energia e pela redução de seu consumo, além da busca por energia de fontes renováveis. Outra forma de administrar os níveis de dióxido de carbono lançado na atmosfera é por meio de sua captura, ou seja, fazer com que o CO₂ seja retido quando ele fizer parte dos gases de exaustão industrial [1].

Atentos ao problema, muitos setores industriais no Brasil já vêm reduzindo as emissões dos gases causadores do efeito estufa. A indústria de cimento responde por cerca de 7% de todo o CO₂ lançado na atmosfera em todo o mundo, mas no Brasil as fábricas desse insumo são responsáveis por apenas 2,3% das emissões totais do País, um terço da média mundial. Esta redução se deve principalmente a três fatores:

– uso de matérias-primas alternativas ao clínquer, principal ingrediente do cimento. Em vez de utilizar os ingredientes usuais, que são calcário e argila, as fábricas produzem o clínquer com escórias siderúrgicas (formadas por argila, silício e alumínio), cinzas de termoelétricas (que contêm silício, alumínio e ferro) e pó de calcário (mineral de carbonato de cálcio) [9];

– uso de combustíveis alternativos para alimentar os fornos de altíssima temperatura onde o cimento é preparado, como as biomassas (casca de arroz, caroço de açaí, casca de babaçu), e de resíduos, como pneus inservíveis, plásticos e lixo doméstico não-reciclável, num processo denominado coprocessamento;

– medidas de eficiência energética, com o uso de equipamentos de menor consumo térmico e elétrico.

Essas medidas reduziram em 18% o volume de carbono emitido pelo setor entre 1990 e 2019 enquanto a produção de cimento cresceu 220% no mesmo período, de acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland. A meta da entidade é reduzir em 33% as emissões de dióxido de carbono até 2050, o que significa deixar de lançar na atmosfera 420 milhões de toneladas de CO₂ [2].

 

 

A queima de pneus usados para geração de energia na produção de cimento retirou da natureza mais de 1 milhão de toneladas de detritos somente em 2014, com aumento de 374% em relação ao ano 2000. Em 2015, as fábricas brasileiras de cimento queimaram em seus fornos 53 milhões de pneus inservíveis que normalmente iriam para lixões ou para o meio ambiente [3]. Atualmente, cerca de 70% dos pneus inservíveis são destruídos através do coprocessamento no país [12].

Em nível mundial, as indústrias do cimento, concreto e de agregados da Europa, Estados Unidos, América Latina e Ásia fundaram o Conselho de Sustentabilidade do Concreto para auditar e certificar o fornecimento e o consumo responsável dos insumos necessários a este processo industrial. Em todo o mundo, 400 empresas do setor já têm a certificação ou estão em processo de obtê-la [4].

No Brasil, o setor elaborou em 2019 o RoadMap Tecnológico do Cimento, que lista medidas para redução das emissões de carbono até 2050. A captura de carbono faz parte dessas medidas, em processos como a absorção química, que separa o CO₂ dos demais gases efluentes e a utilização de membranas, que podem absorver até 80% do CO₂. Além desses, outros processos inovadores, como a tecnologia de oxi-combustão, estão em análise [11].

Armazenamento no pré-sal – A Petrobrás também investe na redução das emissões de CO₂ na atmosfera. A empresa desenvolveu um programa de captura, uso e armazenamento geológico de CO₂ que permite a produção de petróleo nos campos do pré-sal com baixa emissão de carbono. O gás retirado dos campos do pré-sal contém gás natural e também CO₂ em sua composição. A tecnologia denominada Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) faz a separação do CO₂ e do gás natural, e posteriormente reinjeta o CO₂ de volta ao reservatório de onde saiu, onde ele fica armazenado. A reinjeção foi a solução encontrada para atender ao compromisso de não lançar na atmosfera o CO₂ que está presente no gás natural. O programa foi lançando em 2008 e até o momento já reinjetou 30 milhões de toneladas de CO₂. O resultado está em linha com os 10 compromissos de sustentabilidade da companhia, que incluem a meta de atingir o volume acumulado de 40 milhões de toneladas de CO₂ reinjetadas até 2025   [5].

Outros segmentos da indústria química brasileira também fazem sua parte para conter o efeito estufa. A Associação Brasileira da Indústria Química, Abiquim, mantém desde 1992 o Programa Atuação Responsável, que reúne medidas essenciais ao desenvolvimento sustentável. As tecnologias e inovações sugeridas pelo programa permitiram a diminuição de 30% das emissões de gases de efeito estufa de 2006 a 2020 [7].

Ao participar da 26ª Conferência das Nações Unidas sobre Mudança do Clima – COP-26 – em 2021, o presidente-executivo da Abiquim, Ciro Marino, relacionou algumas medidas práticas adotadas no Brasil que contribuem para frear o efeito estufa. Ele citou o uso de catalisadores mais eficazes; a captura de carbono e o trabalho de forma complementar, ou seja, as emissões geradas por uma empresa são reaproveitadas como matéria-prima por outra; e o uso de matérias-primas renováveis, como a cana de açúcar, que gera insumos, inclusive para fabricação de plástico [8].

Outro tema que ganhou bastante destaque nos últimos anos, mas que não chega a ser uma novidade para o setor químico é a chamada Economia Circular. Alinhado ao Programa Atuação Responsável®, o esforço das empresas associadas da Abiquim para o desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias que atuam no controle e monitoramento de processos, no reúso de recursos e na automação, em uma visão alinhada com as melhores estratégias internacionais voltadas para a gestão segura de produtos, apoiando a ideia da revalorização de resíduos para que retornem aos ciclos de produção como matéria-prima valiosa, e não sejam tratados ou descartados como resíduos sem valor. [10]

Academia – A captura de carbono é o tema de diversos estudos em universidades e instituições científicas do Brasil e do mundo. Na Universidade de Campinas (Unicamp), um grupo de pesquisadores desenvolveu o cultivo de microalgas e cianobactérias em biorreator capaz de consumir o gás carbônico da atmosfera de forma eficiente, usando fotossíntese oxigênica, para converter CO₂ em biomassa. De acordo com o estudo, o CO₂ produzido em indústrias como a petrolífera, uma das principais fontes de gás carbônico, poderia ser transformado em biomassa. O emprego de microalgas é uma tecnologia limpa, por não gerar resíduos. Novo estudo do mesmo grupo de pesquisa indicou que a técnica desenvolvida tem uma taxa de fixação de CO₂ em biomassa de até 3% [14]. Portanto, alcançar melhores resultados permanece como um grande desafio para a pesquisa nessa área.

Outra iniciativa acadêmica é a do departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). No início de 2022, o departamento inaugurou um laboratório que reúne projetos de captura e transformação de dióxido de carbono emitido pela produção de petróleo, usinas térmicas e indústrias. Durante quatro anos os pesquisadores analisarão processos químicos e biológicos, como o que utiliza bactérias coletadas em grandes profundidades na Antártica, em interfaces de rochas e gelo, que têm a capacidade de metabolizar o CO₂ sob altas pressões. Outra área de pesquisa é o uso dos chamados solventes eutéticos profundos e de membranas que atuam em nível molecular para reter o dióxido de carbono e outras moléculas de gás [6].

Referências

Artigo produzido pela Assessoria de Comunicação do CRQ-IV, sob a orientação da professora Vera Constantino, do Instituto de Química da USP.

Publicado em 03/06/2022
Atualizado em 21/06/2022