7 informações essenciais para entender mais sobre captura, utilização e sequestro de carbono

Nos últimos anos, tem havido uma atenção global crescente e aumento nos investimentos em tecnologias de captura de carbono como forma de reter as emissões que causam as mudanças climáticas antes que entrem na atmosfera. Políticas como a Lei da Indústria Líquida Zero, da União Europeia, o Crédito Fiscal 45Q nos Estados Unidos e o Fundo de CCUS, da Dinamarca, além de regulações emergentes na Indonésia, têm ajudado a acelerar a implantação da captura, utilização e sequestro de carbono (CCUS, na sigla em inglês).

Ainda assim, embora o número de projetos de CCUS aumente a cada ano, os avanços ainda estão muito aquém do necessário segundo os modelos climáticos. Isso se deve a diferentes fatores, como os custos elevados, desafios regulatórios e apoio financeiro e político insuficiente.

Hoje, a CCUS captura cerca de 0,1% das emissões globais – aproximadamente 50 milhões de toneladas métricas de CO₂. Cenários climáticos em que o aquecimento fique dentro do limite de 1,5°C, publicados pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) e pela Agência Internacional de Energia (IEA), indicam que a CCUS precisaria capturar cerca de 1 bilhão de toneladas métricas de CO₂ até 2030 e vários bilhões de toneladas até 2050.

No entanto, nem todos veem a CCUS como parte da solução climática. Enquanto alguns países avançam na implementação de soluções desse tipo, outros são mais céticos em relação ao seu uso. Algumas ONGs e outros atores se opõem à CCUS, argumentando que a tecnologia cria um risco moral e funciona apenas como um paliativo para o que consideram o verdadeiro problema: acabar com o uso de combustíveis fósseis. Esses atores apontam o histórico irregular de êxito, os altos custos e o potencial de impactos desproporcionais sobre comunidades vulneráveis como razões para não confiar nessa tecnologia.

Este artigo aborda questões essenciais sobre o papel da CCUS, incluindo onde a tecnologia é usada hoje, em quais setores será mais útil e o quanto da necessidade total de mitigação ela pode suprir para alcançar as metas climáticas globais.

1) O que é captura, utilização e sequestro de carbono (CCUS)?

A tecnologia de captura de carbono, combinada com a utilização (às vezes chamada de “uso”) ou com o sequestro (às vezes chamado de “armazenamento”), é uma forma de reduzir o CO₂ proveniente de fontes emissoras (como usinas de energia ou instalações industriais), utilizando diferentes tecnologias que separam o CO₂ dos outros gases emitidos. Assim, o CO₂ é capturado antes de entrar na atmosfera. Em seguida, é armazenado no subsolo de forma permanente no subsolo ou incorporado a certos tipos de produtos, como concreto ou produtos químicos.

2) Captura de carbono é o mesmo que remoção de carbono?

Não, a CCUS não é o mesmo que remoção de carbono. Enquanto a CCUS captura emissões de carbono em sua fonte, a remoção de dióxido de carbono (ou simplesmente “remoção de carbono”) retira o CO₂ que já está na atmosfera.

A remoção de carbono inclui diversas abordagens, desde práticas já conhecidas, como a restauração de florestas, até tecnologias mais recentes, como a captura direta do ar e a mineralização de carbono. Outro tipo de remoção de carbono é a bioenergia com captura e armazenamento de carbono, por meio da qual a biomassa é queimada e a tecnologia de captura de carbono é usada para capturar essas emissões antes que entrem na atmosfera. Embora esse processo envolva a captura de carbono em uma fonte emissora, ele pode resultar em remoção de carbono, porque o CO₂ capturado originalmente veio do ar, por meio da fotossíntese da biomassa que foi queimada.

Embora CCUS e remoção de carbono se diferenciem quanto ao local de onde o CO₂ é coletado, ambas exigem um local para armazenar o CO₂ capturado.

O CO₂ capturado – seja de fontes de emissão ou do ar – pode ser bombeado para o subsolo em algumas formações geológicas, onde é armazenado de forma permanente. Ou pode ser usado em produtos como concreto, produtos químicos e combustíveis sintéticos. Se usado dessa forma, a duração do sequestro depende do produto: por exemplo, se o CO₂ for usado para produzir combustível sintético, será reemitido quando o combustível for queimado. Já o CO₂ usado no concreto é sequestrado permanentemente.

A CCUS é uma entre muitas maneiras de reduzir emissões e desempenha um papel diferente da remoção de carbono em planos climáticos de longo prazo ou de zero líquido de países ou empresas. A redução de emissões (incluindo a CCUS, entre outras opções) deve representar a maior parcela da mitigação nesses planos. Já a remoção de carbono pode ser usada para compensar uma parcela menor das emissões (tanto de CO₂ quanto de outros gases de efeito estufa), difíceis de eliminar por outros meios. Em longo prazo, a remoção de carbono também é necessária para alcançar e manter emissões líquidas negativas e reduzir o excesso de CO₂ na atmosfera que causa impactos climáticos prejudiciais.

Vale notar que o termo “gestão de carbono” pode ser usado para se referir tanto à CCUS quanto à remoção de carbono. Isso pode gerar equívocos de entendimento, pois, além de desempenhar papéis diferentes para alcançar o zero líquido, CCUS e remoção de carbono apresentam riscos, benefícios e impactos sociais e ambientais também diferentes.

3) Quais setores podem usar CCUS? E quais são os que mais precisam de CCUS para a descarbonização?

Os dois setores onde a CCUS pode ser aplicada são o setor de energia e o setor industrial, que representam grandes “fontes pontuais” de emissões. Se faz sentido ou não utilizar a CCUS nesses setores depende dos custos, da viabilidade de outras opções de descarbonização e de outros fatores específicos de cada projeto e local.

No setor industrial, é provável que a produção de materiais como cimento, aço e produtos químicos precise da CCUS para se descarbonizar por completo no curto prazo. Isso porque outras abordagens de descarbonização não existem ou ainda estão em estágios iniciais de desenvolvimento. Os métodos atuais de produção desses produtos incluem reações químicas que liberam CO₂ de forma inerente, gerando “emissões processuais”, além da queima de combustíveis para alcançar altas temperaturas, que causa “emissões térmicas”. A CCUS pode ser usada para mitigar tanto as emissões processuais quanto as térmicas, o que a torna uma opção de descarbonização particularmente impactante para a indústria, caso seja ampliada.

Embora haja uma série de projetos de CCUS sendo anunciados no setor industrial, sua aplicação ainda é incipiente. O projeto de CCUS para cimento da Heidelberg, em Brevik, na Noruega, chegou à conclusão mecânica no final de 2024 e se tornará a primeira instalação de captura de carbono em escala comercial do mundo quando entrar em operação.

A CCUS também pode ser usada no refino de petróleo e gás para reduzir as emissões associadas à produção de combustíveis usados em indústrias pesadas e nos setores de transporte e energia. No entanto, os níveis atuais de uso de petróleo e gás são incompatíveis com o limite de 1,5 °C de aquecimento – o objetivo definido pelo Acordo de Paris para evitar os piores impactos das mudanças climáticas –, e o uso de CCUS em refinarias não deve ser um motivo para manter esse padrão. Reduzir as emissões associadas à produção não elimina as emissões desses combustíveis quando são finalmente queimados.

No setor de energia, o IPCC e outras modelagens confiáveis do Agência Internacional de Energia (IEA) e da BloombergNEF indicam que usinas adaptadas com CCUS são uma opção limpa e sólida para a geração de energia que pode complementar a energia solar e eólica – fontes que provavelmente fornecerão a maior parte da eletricidade (outras opções de energia limpa incluem hidrelétrica, geotérmica, hidrogênio, energia nuclear e armazenamento de longa duração). A implementação real da CCUS dependerá, em parte, de seus custos quando totalmente comercializada, bem como dos recursos e das circunstâncias específicas de cada país.

Nesses setores, é fundamental observar que o uso da CCUS não deve ser visto como uma licença para perpetuar o uso de combustíveis fósseis – em especial no setor de energia, no qual já há diversas outras opções comercialmente disponíveis. A CCUS pode desempenhar um papel indispensável no setor industrial, mas não é uma solução milagrosa. De modo geral, o uso da CCUS precisa ser acompanhado por uma redução acentuada na produção e no uso de combustíveis fósseis, além de outras opções de descarbonização para compensar as emissões remanescentes.

4) Quanto de CO₂ a CCUS captura atualmente?

De acordo com relatóriosrecentes – e dependendo da fonte –, existem cerca de 50 projetos de CCUS em operação no mundo, aproximadamente 44 em construção e mais de 500 em alguma fase de planejamento. Os projetos em operação capturam cerca de 50 milhões de toneladas métricas de CO₂ por ano (MtCO₂/ano). Se todos os projetos em desenvolvimento forem concluídos, a capacidade total estimada da CCUS estaria entre 416 e 520 MtCO₂/ano, o que representa cerca de 0,9% a 1,1% das emissões globais de gases de efeito estufa atuais.

Atualmente, a América do Norte lidera em número de projetos operacionais. A maioria dessas aplicações está nas indústrias de processamento de gás natural e etanol, nas quais a captura de CO₂ é relativamente menos cara do que em outros subsetores. Outras regiões, como Europa e Oriente Médio, também têm alguns projetos em operação. E cada vez mais novos projetos são anunciados na Europa, Leste Asiático, Oriente Médio e Oceania/Austrália.

Os projetos em fase de desenvolvimento estão cada vez mais focados em hidrogênio azul (quando o gás natural é usado para produzir hidrogênio e, em seguida, as emissões de CO₂ são capturadas), bem como em aplicações nos setores industriais como aço, cimento, bioenergia, amônia e refino.

5) Qual o nível de CCUS necessário para alcançar o zero líquido e que parcela da necessidade total de mitigação isso representa?

O IPCC, a IEA e outras instituições concluíram que a CCUS pode desempenhar um papel importante, porém limitado, no enfrentamento da crise climática. As análises mostram que a CCUS pode ser uma ferramenta complementar para reduzir emissões onde eliminar o uso de combustíveis fósseis ou outras emissões não é viável.

O Roteiro da IEA para o Zero Líquido de 2023 estima que, para alcançar o zero líquido no setor de energia até 2050, a CCUS precisaria contribuir com cerca de 8% da mitigação do total das emissões de CO₂ do setor de energia. Isso inclui cerca de 1 gigatonelada de CO₂ (GtCO₂) ao ano em 2030 (de um total de 15 GtCO₂ evitadas até essa data) e 5 GtCO₂ ao ano em 2050, no cenário de zero líquido. Esse roteiro considera apenas as emissões de CO₂ relacionadas à energia – o total de emissões de todos os setores está em torno de 59 GtCO₂e, as quais precisam ser reduzidas pela metade até 2030 para manter o aquecimento dentro do limite de 1,5°C. Considerando esse cenário, o papel da CCUS provavelmente representaria uma porcentagem menor da mitigação total.

O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC, que examinou mais de 200 cenários de mitigação capazes de limitar o aquecimento a 1,5°C, concluiu que não há cenários em que a CCUS permitiria o uso contínuo de combustíveis fósseis nos níveis atuais, muito menos a expansão da produção de petróleo e gás. Os cenários do IPCC mostram uma ampla gama de possíveis aplicações da tecnologia de captura de carbono: a CCUS aplicada a combustíveis fósseis reduz as emissões de CO₂ entre 0 e 5 GtCO₂ até 2030, com uma mediana de 1 GtCO₂. Até 2050, esse intervalo vai de 0 a 13 GtCO₂, com uma mediana de 2 a 3 GtCO₂. Isso significa que, até 2050, cerca de 6% da mitigação necessária para atingir o zero líquido poderia vir da CCUS.

O IPCC reconhece que a CCUS enfrenta “barreiras tecnológicas, econômicas, institucionais, ecológico-ambientais e socioculturais”, de modo que as taxas atuais de implantação da CCUS estão muito abaixo daquelas que limitam o aquecimento global a 1,5°C ou 2°C. Ao mesmo tempo, o número de projetos de CCUS em desenvolvimento registrou um aumento anual considerável. Se todos os projetos anunciados forem efetivamente implementados, os níveis de captura podem aumentar de 8 a 10 vezes.

6) Quais os riscos e preocupações relacionados à CCUS?

Duas preocupações relevantes em relação à ampliação da tecnologia de CCUS são: (1) a adoção lenta da tecnologia e (2) o receio de que o uso da CCUS perpetue o uso de combustíveis fósseis e mantenha os impactos sociais e de saúde pública dessas instalações.

Desafios tecnológicos

Embora a captura de carbono esteja em uso desde a década de 1970 nos EUA (quase inteiramente para o processamento de gás natural e para o uso de CO₂ na recuperação avançada de petróleo), a adoção da tecnologia tem sido lenta. Não existem muitos exemplos práticos bem-sucedidos, e diversos projetos de alto padrão foram abandonados ou encerrados. Diferentemente de muitas outras tecnologias limpas (como os painéis solares fotovoltaicos), os sistemas de CCUS não podem ser produzidos em massa porque são especificamente projetados para se adequar à instalação que está capturando o CO₂. Também é difícil coordenar projetos de CCUS, uma vez que cada etapa do processo – captura, transporte e sequestro – costuma ser de propriedade e operada por uma empresa diferente.

Além disso, cada sistema de CCUS tem um alto custo inicial (em geral, superiores a US$ 1 bilhão, o que pode ser proibitivo para os desenvolvedores de projetos), associados a uma estrutura de receita mais arriscada em comparação a outras tecnologias limpas. No entanto, espera-se que os custos diminuam à medida que mais projetos entrem em operação, a tecnologia melhore e os custos de financiamento caiam.

Para completar, os sistemas de captura de carbono atuais não capturam 100% das emissões. A maioria é projetada para capturar 90%, mas em alguns casos as taxas de capturarelatadas são ainda menores. Também é necessária energia extra para alimentar o sistema de captura – dependendo da aplicação, de 13% a 44% a mais. Outra necessidade é o acesso a locais geológicos adequados para o sequestro de carbono e, em alguns casos, esses locais podem ser distantes dos locais de captura, exigindo transporte de CO₂.

O transporte e o sequestro geológico de CO₂ apresentam seus próprios riscos – principalmente de vazamento de CO₂. Embora o vazamento de um duto de CO₂ em altas concentrações represente um risco de asfixia em algumas circunstâncias, o CO₂ não é inflamável como em vazamentos de dutos de petróleo e gás. Os impactos ambientais e de saúde pública de um possível vazamento de CO₂ são específicos conforme cada local, e é necessário aprofundar as pesquisas e testes para minimizá-los. Também é importante implementar uma política regulatória rigorosa, com padrões elevados para a caracterização do local, monitoramento, transparência e resposta a emergências.

Preocupações sobre a perpetuação do uso de combustíveis fósseis

Para alguns grupos, uma grande preocupação relacionada à CCUS é o potencial de perpetuar a produção de combustíveis fósseis, assim como de outros processos deles dependentes. A CCUS pode ser vista como um mecanismo que mantém os impactos negativos à saúde e ao meio ambiente causados por instalações com alta intensidade de emissões. Nessa ótica, ela funciona apenas como um simples “curativo”, cobrindo indústrias poluentes que prejudicam de forma desproporcional comunidades vulneráveis historicamente expostas a altos níveis de poluição do ar e emissões tóxicas.

Pesquisas recentes mostram que os sistemas de captura de carbono podem reduzir (mas não eliminar) poluentes nocivos. Em muitos casos, organizações comunitárias e outros defensores defendem que uma instalação seja encerrada e os investimentos redirecionados a processos de produção mais limpos, como as fontes renováveis no setor elétrico.

Nos Estados Unidos, onde a CCUS recebeu recentemente bilhões de dólares em financiamento público, grande parte das instalações passíveis de adaptação está localizada em comunidades que já enfrentaram os impactos ambientais e de saúde pública decorrentes da proximidade com usinas de energia ou complexos industriais. Há evidências de que a CCUS pode ajudar a reduzir poluentes além do CO₂. Ainda assim, muitos grupos de justiça ambiental temem que a tecnologia esteja sendo imposta sem diálogo e que sirva apenas para prolongar a operação de instalações que já causam danos às comunidades locais.

7) Como implantar a CCUS de forma responsável?

A implantação responsável de CCUS deve se concentrar não apenas em garantir que a tecnologia seja eficaz na redução de emissões, mas que sua aplicação também minimize os danos e amplie os benefícios às pessoas e ao meio ambiente.

Governança robusta e marcos regulatórios são necessários para viabilizar a implantação segura e eficaz da CCUS nos casos em que ela for necessária para alcançar as metas climáticas. Os marcos regulatórios devem abordar questões como licenciamento, responsabilização, monitoramento de longo prazo e infraestruturas de apoio para os locais de sequestro geológico, como dutos e propriedade de espaços porosos. Também devem exigir estratégias para quantificar, compartilhar de forma transparente e minimizar os impactos ambientais e sociais negativos, como a emissão de poluentes atmosféricos. Parte desse trabalho já está em andamento nos Estados Unidos, incluindo orientações para promover o desenvolvimento responsável e o licenciamento de projetos de CCUS, além de marcos regulatórios em nível estadual, como o iniciado pela Califórnia. Na Europa, a Comissão Europeia desenvolveu uma Diretiva sobre CCS que estabelece um marco legal para o sequestro geológico seguro e eficaz de CO₂.

Qualquer plano para implementar a CCUS deve envolver um engajamento significativo com as comunidades locais no entorno das instalações onde os desenvolvedores planejam adicionar a tecnologia. Um passo inicial fundamental nesse processo é compreender as perspectivas da comunidade sobre o projeto e compartilhar informações sobre os impactos ambientais e de saúde pública esperados localmente.

Um dos resultados desse processo de engajamento pode ser o desenvolvimento de um acordo juridicamente vinculante de benefícios comunitários. Esses acordos estabelecem os benefícios específicos que a comunidade receberá em troca do apoio ao projeto – como novas oportunidades de empregos ou outros tipos de investimento locais. Planos de benefícios comunitários, que podem levar a acordos formais, são exigidos na grande maioria dos financiamentos públicos dos Estados Unidos para projetos de captura e remoção de carbono.

Adaptar uma instalação existente com CCUS nem sempre é a melhor opção de descarbonização, por motivos técnicos e financeiros. No entanto, algumas fontes de emissão de CO₂, principalmente na indústria pesada (como as emissões do processo de produção de cimento), têm poucas alternativas viáveis. Em geral, do ponto de vista econômico, faz mais sentido aplicar a tecnologia de CCUS em instalações mais novas, eficientes e localizadas próximas a opções adequadas de sequestro ou uso do CO₂. Também é fundamental considerar a viabilidade de obtenção das licenças pertinentes e a coordenação entre diferentes proprietários da infraestrutura de transporte e sequestro do CO₂.

Empresas que utilizam ou planejam utilizar a CCUS em suas instalações devem seguir os marcos regulatórios relacionados, monitorar e relatar os impactos ambientais da tecnologia, engajar-se com as comunidades locais e cumprir os acordos de projeto, incluindo acordos de benefícios comunitários. Essas empresas também devem demonstrar seu compromisso com uma descarbonização responsável por meio da implementação de outras tecnologias e práticas de redução de emissões, além da CCUS. Além da verificação da remoção de carbono, auditorias independentes também podem ser realizadas para avaliar os impactos ambientais e à saúde pública dos projetos de CCUS, promovendo maior transparência e responsabilização.

Quais os próximos passos para a CCUS?

É provável que a CCUS tenha de desempenhar algum papel para ajudar a alcançar as metas de zero líquido. A escala de expansão necessária é incerta e depende de uma série de fatores, incluindo a velocidade com que outras opções de descarbonização serão desenvolvidas e comercializadas em diferentes setores, o nível de apoio político e financeiro fornecido e como a percepção pública evoluirá nos próximos anos.

Ao mesmo tempo, é importante separar a viabilidade tecnológica das políticas, regulamentações e incentivos que determinam onde e como a CCUS é aplicada. Garantir que as aplicações necessárias da CCUS não perpetuem o consumo de combustíveis fósseis nem os danos locais relacionados a usinas de energia ou instalações industriais será fundamental para que ela se torne uma opção viável.

Embora haja sinais contraditórios sobre o apoio federal contínuo à CCUS nos Estados Unidos, outros países continuam avançando com políticas de incentivo e desenvolvimento de projetos. Polos regionais no Oriente Médio e no norte da Europa estão consolidando a infraestrutura de CCUS em regiões de altas emissões e impulsionando a colaboração além das fronteiras nacionais. À medida que a CCUS avança, esses líderes devem garantir que a tecnologia não seja usada para evitar ou retardar o processo de eliminação dos combustíveis fósseis – algo essencial para que seja possível atingir as metas climáticas coletivas.

Este artigo foi publicado originalmente no Insights.