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Reactores navios podem capturar e armazenar CO2 por 100.000 anos, afirma especialista

O transporte internacional representa 80% do comércio global ♠ e é responsável por cerca de 3% das emissões de carbono do mundo, mas atualmente não está linha para ♠ atingir seus objetivos climáticos.

Há um ano, a Organização Marítima Internacional (OMI) - a agência das Nações Unidas que regula o ♠ transporte marítimo - apertou as metas de emissões para a indústria do transporte marítimo, alinhando-a com outras indústrias que visam ♠ atingir emissões líquidas de carbono até 2050. No entanto, combustíveis de baixa emissão, como metanol, hidrogênio e amônia, não estão ♠ se tornando disponíveis o suficiente.

Agora, Jess Adkins, um oceanógrafo químico do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), acredita que pode ♠ ajudar equipando navios cargueiros com reatores capazes de transformar o dióxido de carbono (CO2) emitido ao queimar combustível sais ♠ oceânicos, mantendo-o trancado por 100.000 anos.

O processo é semelhante ao que já está acontecendo naturalmente nos oceanos. "Esta é uma ♠ reação que o planeta tem estado executando por bilhões de anos", disse Adkins, que fundou a Calcarea, uma startup que ♠ está projetando e testando os reatores.

"Se conseguirmos apenas acelerar, temos uma chance de armazenamento seguro e permanente de CO2."

A água ♠ do mar absorve naturalmente cerca de um terço do CO2 emitido na atmosfera, tornando-a mais ácida e causando-a a dissolver ♠ o carbonato de cálcio, que é abundante no oceano. "O carbonato de cálcio é o que esqueletos de coral, conchas ♠ e a maioria das coisas que compõem a maior parte dos sedimentos no fundo do oceano são feitos", disse Adkins.

O ♠ carbonato de cálcio dissolvido então reage com o CO2 na água para formar sais de bicarbonato, prendendo o CO2. "Há ♠ 38.000 gigatons (38 trilhões de toneladas) de bicarbonato no oceano agora", acrescentou Adkins.

A Calcarea deseja imitar este processo natural fazendo ♠ passar os gases de escape do navio para um reator no casco do navio, onde os gases de escape são ♠ misturados vigorosamente com água do mar e calcário - um tipo de rocha feita principalmente de carbonato de cálcio e ♠ um ingrediente comum no concreto. O CO2 nos gases de escape reage com a mistura, criando água salgada que prende ♠ o CO2 na forma de sais de bicarbonato. Adkins diz que com um reator escala total, ele pretende capturar ♠ e armazenar cerca de metade das emissões de CO2 de um navio.

Na natureza, a reação leva mais de 10.000 anos, ♠ de acordo com Adkins, mas reatores da Calcarea, isso leva cerca de um minuto, ele disse. Isso é alcançado ♠ trazendo o CO2 e o calcário contato íntimo um com o outro.

A água salgada criada é simplesmente lançada no ♠ oceano, onde não ameaça a vida marinha ou o balanço químico da água do mar, de acordo com Adkins. Ele ♠ acrescentou que a empresa também está examinando a adição de um pré-filtro ao sistema para remover outros poluentes do escape ♠ que possam ser misturados na água, como partículas e combustível não queimado, além de outros contaminantes.

Depois de dois anos trabalhando ♠ no projeto, janeiro de 2024, ele transformou a empresa uma spin-off do Caltech, onde ainda é professor, embora ♠ esteja de licença. Ele foi acompanhado por três co-fundadores: a estudante do ensino médio da Caltech Melissa Gutierrez, o engenheiro ♠ Pierre Forin e o professor e geoquímico da Universidade do Sul da Califórnia (USC) Will Berelson.

Eles levantaram R$3.5 milhões ♠ financiamento e se concentraram na indústria do transporte marítimo. "A beleza é que o navio é um bomba d'água natural", ♠ disse Adkins, observando que o sistema requer água se movendo constantemente torno para que a reação entre os vários ♠ elementos ocorra, algo fornecido naturalmente pelo movimento do navio.

Até agora, a Calcarea construiu dois protótipos de reatores, um no estacionamento ♠ da USC e outro no Porto de Los Angeles. Em maio final, a empresa anunciou uma parceria com o braço ♠ de pesquisa e desenvolvimento da empresa de transporte marítimo internacional Lomar. Adkins está confiante de que isso levará ao primeiro ♠ protótipo escala total de seu reator a ser instalado um navio.

Os reatores serão adaptados para navios de diferentes ♠ tamanhos, incluindo "os maiores que existem", a classe "Newcastlemax" capaz de transportar 180.000 toneladas métricas de carga. "Em um desses, ♠ ocuparíamos cerca de 4% a 5% do tonelagem morta e transportaríamos cerca de 4.000 toneladas métricas de calcário. Mas não ♠ usaremos todo isso", disse Adkins.

Antes que a Calcarea esteja pronta para instalar seu primeiro reator, existem alguns desafios de engenharia ♠ a serem resolvidos. Por exemplo, como exactamente ajustar o reator no navio e a logística de carregar o calcário e ♠ configurar a cadeia de suprimentos para entregá-lo. Esses podem ser passos lentos, avisa Adkins.

O custo do sistema vem, atualmente, ♠ cerca de R$100 por tonelada de CO2 capturada no escape, o que inclui o rendimento da nave que perde ao ♠ fazer espaço para o reator às custas da carga comercial.

Alguns navios cargueiros já têm dispositivos semelhantes a bordo, chamados scrubbers. ♠ Eles são projetados para capturar e descarregar emissões de enxofre - nocivas para a saúde humana e o ambiente - ♠ mas não CO2. Até junho de 2024, eles foram instalados cerca de 5% da frota mundial de navios mercantes, ♠ de acordo com a Associação Britânica de Portos, embora estudos tenham encontrado que o resíduo de escoras pode ser "tóxico ♠ agudo para organismos aquáticos". Os reatores da Calcarea também capturam enxofre como parte de seu processo de remoção de CO2.

A tecnologia de captura de carbono semelhante à da Calcarea também existe. ♠ Uma empresa britânica chamada Seabound, por exemplo, faz um dispositivo que captura entre 25% e 95% das emissões de CO2 ♠ de um navio. No entanto, ele produz pérolas de carbonato sólido que devem ser descarregadas um porto.

De acordo com ♠ Daniel Sigman, um professor de Ciências Geológicas e Geofísicas na Universidade de Princeton, que não está envolvido com a Calcarea, ♠ a abordagem da empresa tem uma variedade de vantagens comparação com estratégias semelhantes que estão sendo perseguidas. Primeiro, é ♠ a aceleração de um processo natural que ocorreria de qualquer forma. Em segundo lugar, porque a reação ocorre um ♠ reator engenheiro no navio e não consome totalmente o suprimento de CO2, ela não aumentará os níveis de acididade dos ♠ oceanos e não contribuirá para o problema da acidificação dos oceanos, que é prejudicial à vida marinha.

Porque os fundadores da ♠ Calcarea são especialistas no ciclo de carbono dos oceanos, acrescentou, eles estão bem posicionados para evitar possíveis armadilhas da remoção ♠ de CO2: "Muitas outras empresas que perseguem o aprimoramento da alcalinidade oceânica não entendem o ciclo de carbono escalas ♠ relevantes e, portanto, estão suscetíveis a se concentrar abordagens que são ineficazes - ou até mesmo contra-produtivas."

Adkins acredita que ♠ a Calcarea pode ajudar a indústria a descarbonizar durante a transição para combustíveis mais limpos e, no futuro distante, os ♠ reatores podem até mesmo assumir a totalidade do espaço navios especiais, projetados para trancar CO2 capturado no armazenamento subterrâneo. ♠ atmosfera, como alternativa ao armazenamento subterrâneo.

"Acreditamos que os navios realmente vão ser capazes de competir com o armazenamento subterrâneo de ♠ CO2", disse ele. "Navios projetados que pegam CO2 e calcário um porto, vão para o mar e apenas executam ♠ nossa reação - eles serão apenas máquinas eficientes e seguras para armazenar carbono no oceano como bicarbonato."