Podemos enterrar o CO2 no oceano?

Usinas termelétricas, como esta em Sérvia e Monetenegro, contribuem para os 6 bilhões de toneladas métricas de dióxido de carbono emitidas a cada ano

Para cada galão de gasolina que queima, um carro libera aproximadamente 20 kg de dióxido de carbono (CO2) [fonte: United States Dept. of Energy (em inglês)]. Com 531 milhões de carros espalhados pelo mundo (em 2002), uma quantidade muito grande de CO2 foi liberada muito rapidamente na atmosfera [fonte: World Watch (em inglês)]. Isso sem mencionar o carbono resultante de todas as usinas termelétricas a carvão, de florestas vazias, de estrume de gado das fazendas e de outras fontes. No total, são emitidos cerca de 6 bilhões de toneladas métricas de CO2 a cada ano [fonte: U.S. Dept. of Energy].

Galeria de imagens de poluição (em inglês)

Não é que a Terra não possa lidar com um pouco de dióxido de carbono. Não é porque as pessoas não podem respirar CO2 puro, que isso significa que ele seja ruim. As plantas adoram a substância, usando o dióxido de carbono como combustível para a fotossíntese e emitindo o precioso oxigênio como resíduo. A fotossíntese é uma parte do ciclo do carbono, um dos processos biogeoquímicos da Terra.

Por meio desse processo, o carbono existente no planeta é espalhado de um lugar para outro. O solo, os oceanos e a atmosfera, todos armazenam carbono temporariamente. Ao longo do caminho, organismos vivos ingerem CO2, fazendo efetivamente deles depósitos.

Mas o que acontece quando o supérfluo se torna excessivo? Realmente não sabemos o que acontecerá se os estoques de carbono eventualmente transbordarem, como pode acontecer devido à taxa acelerada da liberação de dióxido de carbono. De qualquer os índices de poluição no mundo inteiro são grandes e causam vários problemas de saúde.

Parado, o seu carro não gera o dióxido de carbono para a atmosfera. Ele estava armazenado no óleo extraído do solo e na gasolina refinada a partir dele. Mas, queimando o óleo para a produção de energia, os motoristas liberam o CO2.

Então, se estamos liberando muito CO2 na atmosfera, não podemos simplesmente capturá-lo e armazená-lo em algum lugar? Em partes, é sim, possível, por exemplo, com o reflorestamento.

Captura e armazenamento de dióxido de carbono

O dióxido de carbono é importante para o ecossistema e nem todos estão preocupados com a prematura introdução desse gás na atmosfera. Alguns céticos do clima não acreditam que o aquecimento global seja resultado da queima de combustíveis fósseis. Mas, à medida que os estudos sobre os efeitos da introdução do dióxido de carbono atmosférico a partir de fontes antropogênicas (humanas) se desenvolvem, mais membros da comunidade científica, como os integrantes do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas - IPCC, estão procurando maneiras de aliviar o estresse que estamos colocando no ciclo de carbono.

Para compensar nossas emissões de CO2, alguns sugerem capturar o dióxido de carbono gasoso antes que ele escape para a atmosfera. Os lugares ideais para sistemas de armazenamento e captura de carbono (CCS) podem estar nas próprias termelétricas que emitem toneladas de dióxido de carbono todos os dias.

Há três diferentes tipos de captura de carbono: pré-combustão, pós-combustão e combustão de oxiacetileno. O método de pré-combustão requer que se separe o dióxido de carbono das fontes de energia originais, portanto não está presente quando o combustível é queimado. Os sistemas de pós-combustão capturam CO2 após ele ser queimado como resíduo, mas antes que saia da chaminé da termelétrica. A combustão de oxiacetileno adiciona oxigênio quase puro ao CO2 capturado e, quando queimados juntos, facilmente separa o dióxido de carbono tornando mais simples capturá-lo como resíduo.

Enquanto os sistemas de captura e armazenamento de carbono também exigem combustível fóssil como energia, liberando mais CO2, o IPCC estima que uma termelétrica equipada com um sistema CCS independente poderia reduzir com sucesso as emissões de CO2 líquido de 85 para 95% [fonte: IPCC].

Uma vez que tenhamos capturado o dióxido de carbono que emitimos, onde devemos colocá-lo? Um dos locais sugerido é o fundo do oceano. O conceito de armazenamento de CO2 em profundidade no oceano foi primeiramente proposto pelo cientista Michael Pilson. Na essência, a teoria é simples: liquefazer o CO2 gasoso e introduzi-lo no solo do oceano. A pressão atmosférica e as baixas temperaturas encontradas no ambiente profundo manteriam o CO2 líquido flutuando negativamente, o que significa que ele afundaria ao invés de flutuar. Uma reação previsível entre o CO2 líquido e a água sob alta pressão e baixa temperatura faz com que o dióxido de carbono se transforme em um composto gelado chamado clatrato. Sob essa forma, o CO2 mantém sua integridade, evitando a absorção pela água do mar.

Por volta do fim do século 20, foram conduzidas experiências para ver se o armazenamento de carbono no oceano profundo seria praticável. Pesquisadores do Monterey Bay Aquarium Research Institute introduziram dióxido de carbono líquido em uma proveta no solo do oceano a 3.600 metros de profundidade. O CO2 cresceu em volume e se decompôs em pedaços que foram arrastados pela corrente [fonte: CNN (em inglês)]. O plano precisava de revisão: a liberação de grandes quantidades de dióxido de carbono no oceano pode subverter o seu ecossistema.

Em 2008, um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos teve uma idéia: estaria bem se o dióxido de carbono liquefeito imitasse uma lâmpada de lava, desde que fosse armazenado com segurança e confinado em áreas com pouca ou nenhuma vida marinha. Eles poderiam armazenar o CO2 em sacos gigantes?

Armazenamento na planície abissal e as críticas

A planície abissal é uma vasta extensão de oceano que alcança desde as vertentes continentais até as zonas de valas, onde profundos despenhadeiros como o Marianas Trench cortam o solo do oceano. A planície abissal começa a uma profundidade de 4.000 metros. Há pouca ou nenhuma luz para permitir que a fotossíntese aconteça, o que significa que não há plantas vivas. O suprimento de alimentos é feito de plantas mortas e decompostas e matéria animal afundada para o solo do oceano. A população animal ao longo da planície abissal é esparsa e a área é grande e geralmente plana.

Nessa profundidade, a temperatura oscila em torno de 2 ºC e a pressão atmosférica e a pressão exercida pela força da gravidade é de 413,3 kg/cm² [fonte: University of Hawaii (em inglês)]. É um ambiente muito diferente daquele a que estamos acostumados ao nível do mar, onde a pressão atmosférica era de 1,03 kg/cm² [fonte: Texas A&M University (em inglês)] e a média da temperatura global era 14.77 ºC em 2005 [fonte: Earth Policy Institute (em inglês)]. Delineando essas condições, a planície abissal é o local ideal para armazenar dióxido de carbono liquefeito.

O cientista David Keith propôs que a planície abissal seja o lugar para sacos enormes feitos de polímeros, com cerca de 183 metros de diâmetro para servir como recipientes de armazenamento para o dióxido de carbono líquido. O CO2 seria entregue no oceano através de tubulação, como o óleo cru é entregue nas refinarias. Cada saco poderia conter o equivalente a dois dias das emissões de dióxido de carbono do mundo - 160 milhões de toneladas métricas [fonte: Natural Sciences and Engineering Research Council (em inglês)]. Uma das coisas que tornam a proposta de Keith tão atrativa é que a tecnologia para realizá-la já existe. Atualmente, temos a tecnologia do sistema de entrega de CO2 por tubulação e os sistemas de captura pré e pós-combustão já existem.

Keith falou sobre sua idéia em uma palestra para a American Association for the Advancement of Science em fevereiro de 2008. Se o conceito dele for posto em prática, os sacos de conteúdo gigantes devem evitar danos ao ecossistema oceânico, prevenindo a liberação de grandes quantidades de CO2 no oceano. Keith diz que a flutuação negativa do dióxido de carbono manteria o gás a partir da superfície [fonte: Natural Sciences and Engineering Research Council (em inglês)].

Com a quantidade de espaço de armazenamento necessária para conter as emissões de CO2 do mundo, a planície abissal pode ser apenas um lugar para manter o dióxido de carbono. Depósitos profundos na crosta da Terra são outra possibilidade sendo avaliada, o que faz sentido já que é de onde a maior parte do combustível fóssil que refinamos vem em primeiro lugar.

Pode parecer que armazenar o CO2 é como varrer o problema para baixo do tapete, mas é difícil dizer que tecnologia a humanidade terá à disposição daqui a um ou dois séculos. É possível que se tenha descoberto algum uso para o composto, que não se tenha atualmente e que pode vir a provar no futuro que é uma fonte de energia. Se os teóricos do pico do petróleo estão corretos, teremos descontinuado, em grande parte, o uso de combustíveis fósseis e o ciclo do carbono pode ser capaz de lidar com liberações lentas de CO2 a partir do armazenamento.

Curiosamente, podemos ter também desenvolvido uma maneira de recriar a situação que produziu nossos combustíveis fósseis da primeira vez. Usando a gravidade e o carbono, poderíamos teoricamente sintetizar combustíveis fósseis. Capturando o CO2 emitido e reutilizando como ingrediente nessa síntese, criaríamos um sistema fechado que poderia alcançar as necessidades globais de energia sem afetar de maneira adversa o ciclo do carbono. Para realizar tal sistema com sucesso, precisaríamos de abundância de CO2 no futuro. Se o sistema de sacos de Keith funcionar, o CO2 estará lá esperando.

­Críticas
Enquanto alguns cientistas alardeiam a idéia do depósito como uma grande solução, ambientalistas de várias vertentes olham com desconfiança a solução. Entre os motivos para as críticas estão:

• Não é um método testado com segurança
• Seriam gastos bilhões de dólares no processo em detrimento à pesquisa para fontes de energia limpa.
• O método não estaria livre de falhas como fuga do produto tanto no transporte quanto no armazenamento.
• A proposta resolveria parte do problema (armazeNando de 15% a 50% do gás carbônico), mas não resolveria o problema em si.