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A incrível captura de CO2: qual é a ciência por trás da captura direta de ar?
À medida que as mudanças climáticas se tornam uma questão cada vez mais séria, cientistas e engenheiros estão procurando ativamente maneiras de reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2). Entre elas, a captura direta de ar (DAC) está gradualmente ganhando atenção. É uma tecnologia que extrai diretamente CO2 do ar ambiente usando processos químicos ou físicos. À medida que os esforços globais de redução de carbono se intensificam, a DAC é vista como uma "tecnologia de emissões negativas" (NET), que envolve muitos princípios científicos e desafios técnicos surpreendentes.
O processo de captura direta de ar não apenas remove o CO2, mas também o armazena com segurança em armazenamento de longo prazo
Como funciona a captura direta de ar
O fluxo de trabalho do sistema DAC pode ser dividido em três estágios principais: estágio de contato, estágio de captura e estágio de separação. Na fase de contato, o sistema DAC usa grandes ventiladores para fornecer ar ambiente contendo CO2 para dentro do dispositivo. Então, na fase de captura, o CO2 é combinado de forma rápida e eficiente com um solvente líquido ou adsorvente sólido. Finalmente, na fase de separação, o CO2 é removido por uma fonte de energia externa. O CO2 é separado do solvente para produzir CO2 puro para armazenamento ou utilização.
O processo DAC de baixa temperatura usa um adsorvente sólido, enquanto o processo de alta temperatura utiliza um solvente líquido, que tem propriedades diferentes em relação à cinética e à transferência de calor.
O status atual do DAC
Em 2023, a tecnologia DAC ainda estava em desenvolvimento, mas várias plantas comerciais já estavam operando nos Estados Unidos e na Europa. A amplitude de suas aplicações torna o DAC uma área atraente de pesquisa, e inovações futuras podem tornar sua operação significativamente mais barata. No entanto, o custo operacional atual da tecnologia DAC ultrapassa US$ 1.000 por tonelada, o que a impede de entrar no mercado de comércio de carbono.
Impactos e desafios ambientais
Os apoiantes do DAC acreditam que esta é uma das ferramentas mais importantes na luta contra as alterações climáticas, no entanto, também há críticos que dizem que a dependência excessiva desta tecnologia pode atrasar as medidas necessárias de redução de emissões e que a grande quantidade de recursos necessária para operar DAC é muito grande. Isso pode anular os benefícios ambientais que ele traz.
Uma análise de 2020 observou que a implementação do DAC exigiria grandes quantidades de materiais, o que provavelmente não seria suficiente para capturar os 3 bilhões de toneladas de CO2 necessárias a cada ano.
Casos de aplicação do DAC
O DAC tem uma ampla gama de aplicações práticas, incluindo recuperação aprimorada de petróleo e gás, síntese de combustíveis e plásticos neutros em carbono e carbonatação de bebidas. Nessas aplicações, os requisitos de concentração de CO2 variam, o que afeta a relação custo-benefício do DAC.
Perspectivas futuras e promoção de políticas
Para acelerar a aplicação do DAC, os incentivos políticos são uma parte muito importante. O Departamento de Energia dos EUA planeja investir US$ 3,5 bilhões em vários centros de DAC, esperando que eles consigam capturar pelo menos 1 milhão de toneladas métricas de CO2 da atmosfera a cada ano e avançar na comercialização da tecnologia.
O desenvolvimento da tecnologia DAC não se trata apenas de inovação tecnológica, mas também de como os formuladores de políticas podem criar um bom ambiente para promover a maturidade dessa tecnologia.
Conclusão
A exploração do DAC ainda está em andamento. Podemos encontrar maneiras mais eficazes de abordar a crise climática por meio de esforços conjuntos de tecnologia e política?
