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Carbon Dioxide: Friend not Foe

Carbon Dioxide: Friend not Foe
Admin 26.10.2018

Uma abordagem brasileiro-britânica para um problema global.

Michael North, Green Chemistry Centre of Excellence, University of York

Desde que o Reino Unido iniciou a revolução industrial no século 19, os níveis atmosféricos de dióxido de carbono aumentaram cerca de 50%, de 0,028% para 0,041% em 2018, principalmente devido à queima dos combustíveis fósseis: carvão, petróleo e gás. Como o dióxido de carbono é eficaz em adsorver calor, o dióxido de carbono atmosférico é responsável pelo aquecimento global e, consequentemente, por efeitos em escala planetária, como mudanças climáticas, derretimento de geleiras e das calotas de gelo e aumento do nível do mar. Encontrar maneiras de permitir que a humanidade continue gerando a energia necessária para sustentar o estilo de vida desfrutado pelos países desenvolvidos e para o qual o mundo em desenvolvimento aspira, sem aumentar ainda mais os níveis atmosféricos de dióxido de carbono, provavelmente será o maior desafio do século XXI. Em última análise, a humanidade abordará esse problema transferindo a geração de energia da queima de combustíveis fósseis para fontes de energia renováveis ​​e sustentáveis, como vento, luz solar, ondas e combustão de biomassa. O Reino Unido e o Brasil adotaram posições de liderança nessa transição por meio do compromisso do Reino Unido de cessar a geração de eletricidade com a queima de carvão até 2025 e do uso brasileiro de etanol bio-derivado como alternativa ao petróleo para veículos motorizados. No entanto, globalmente, esta será uma transição lenta que tomará, provavelmente, a maior parte do século 21, gerando um desafio sobre o que fazer com todo o dióxido de carbono gerado nesse meio tempo.

Existem duas abordagens propostas para permitir que a sociedade continue a queimar combustíveis fósseis sem aumentar ainda mais os níveis de dióxido de carbono na atmosfera. Estas são a captura e armazenamento de carbono (CCS, da expressão em inglês) e a captura e utilização de carbono (CCU, também em inglês). A CCS trata o dióxido de carbono como um resíduo a ser armazenado no subsolo ou no submarino, na esperança de que ele permaneça onde está e de que as futuras gerações possam lidar com ele. Esta é uma continuação da abordagem “use uma vez e elimine” sobre a qual nossa sociedade moderna amplamente se baseia. Em contraste, a CCU trata o dióxido de carbono como uma valiosa fonte de carbono para a produção de uma ampla gama de produtos químicos e combustíveis. A CCU é uma abordagem de economia circular para enfrentar o desafio das emissões globais de dióxido de carbono. As principais fontes de emissão de dióxido de carbono ocorrem globalmente e a concentração atmosférica de dióxido de carbono é a mesma em todos os lugares, tornando o dióxido de carbono, diferentemente dos combustíveis fósseis originais dos quais ele é em grande parte derivado, uma fonte ideal de carbono para o mundo em desenvolvimento e com segurança completa de oferta.

A CCU não é uma ideia nova: a ureia é usada pelos agricultores como fertilizante e é feita a partir do dióxido de carbono. Da mesma forma, a aspirina foi feita por mais de 100 anos por uma rota que envolve o uso de dióxido de carbono. Para utilizar o dióxido de carbono dentro da CCU, no entanto, é essencial que os outros produtos químicos necessários, e qualquer energia demandada, sejam fornecidos de forma renovável. O Brasil é ideal para desenvolver tais sistemas sustentáveis de CCU. O país tem uma grande e diversificada massa de terra que suporta uma ampla variedade de biomassa, desde a floresta amazônica até plantações de cana-de-açúcar. O uso sustentável de biomassa, preferencialmente dejetos, pode fornecer os outros produtos químicos necessários para facilitar a CCU.

Essa abordagem está sendo adotada por um projeto do Global Challenge Research Fund (GCRF), financiado pela Royal Society, entre a Universidade de York, no Reino Unido, e a Universidade Federal do Rio de Janeiro, no Brasil. O objetivo é desenvolver uma síntese completamente sustentável de uma classe de produtos químicos chamados carbonatos cíclicos, que são utilizados crucialmente como eletrólitos em baterias de íons de lítio. Essas baterias alimentam os dispositivos eletrônicos móveis, como telefones celulares, tablets e laptops predominantes na sociedade moderna e, ainda mais importante, a próxima geração de veículos elétricos que auxiliarão na transição para uma economia sustentável. As equipes de químicos e engenheiros químicos estão desenvolvendo maneiras de utilizar fontes de dióxido de carbono no Brasil, como a partir de campos de gás e locais de produção de bioetanol, e então combinar o dióxido de carbono com produtos químicos disponíveis da biomassa brasileira para fornecer uma rota sustentável para a preparação em larga escala de carbonatos cíclicos. Sendo bem-sucedido, o projeto ajudará o Brasil a continuar desenvolvendo sua economia, ao mesmo tempo em que evita maiores acréscimos nas emissões de dióxido de carbono.

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