Pós-CCC: Capturando CO₂ após queimá-lo
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Atualizado em: 14 Jul 2021
https://climatescience.org/pt/advanced-post-combustion-carbon-capture/
O que é captura de CO₂ pós-combustão (pós-CCC, do inglês post Combustion CO₂ Capture)?
Uma vez que os combustíveis fósseis são queimados, os gases de escape, conhecidos como gases de combustão, são liberados para a atmosfera.
Entre 5 e 15% do volume de gás de combustão é composto por CO₂ (dependendo de se tratar de uma usina de gás ou de carvão) 
. O processo pós-CCC elimina o CO₂ do gás de combustão antes da sua liberação na atmosfera.
O pós-CCC pode remover 89% do CO₂ que teria sido emitido sem esse processo ! Além disso, ao contrário de outras opções de captura de carbono, as usinas existentes não precisam ser modificadas para que esse processo funcione !
Uma vez que a separação e captura de CO₂ utiliza energia, ela também gera emissões. Isso significa que acabamos capturando mais CO₂ do que realmente evitando . Apesar disso, ainda prevenimos grandes quantidades de CO₂! O diagrama abaixo ilustra essa ideia, que se aplica a todas as tecnologias de captura de carbono que você vê neste curso .
Nós capturamos mais CO₂ do que realmente evitamos!
Como funciona a captura pós-combustão (pós-CCC)?
A captura do CO₂ emitido pode ser feita de várias maneiras, mas o método por absorção é o mais comum e é o que vamos analisar neste capítulo.
Diagrama simplificado de como funciona o pós-CCC
Absorção com solventes líquidos
A etapa de absorção ocorre quando as moléculas passam e são capturadas por alguma outra substância . Nesse caso, o CO₂ é absorvido em um solvente e fica preso nele.
Há métodos de absorção físicos e químicos .
- Métodos físicos absorvem CO₂ atraindo as moléculas.
- Métodos químicos absorvem CO₂ através de reações químicas.
Método físico:
Esse método envolve dissolver gases de combustão em solventes (em um adsorvente - ver Figura 2) sem precisar de reações químicas . O solvente usado, agora contendo CO₂ dissolvido, é drenado e pode ser reutilizado se for aquecido para liberar o CO₂ concentrado . Por fim, o CO₂ pode ser capturado para armazenamento seguro .
A absorção física requer elevadas concentrações e pressões de CO₂ no gás de combustão. Portanto, para concentrações mais baixas, é preferível a absorção química .
Método químico:
O primeiro passo é remover impurezas (como óxidos de nitrogênio e enxofre (NOx e SOx)) dos gases de combustão .
Os gases de combustão entram, então, no adsorvente, em que o CO₂ no gás reage com os solventes para formar um sal carbonato solúvel. Nessa etapa, o CO₂ foi retirado dos gases de combustão para que os gases restantes possam ser liberados para a atmosfera.
Em seguida, o CO₂ deve ser removido do solvente por dessorção, o oposto de absorção. O solvente que contém CO₂ absorvido é aquecido numa dessorvedora (ver Figura 2) para inverter a reação química, de modo que o CO₂ possa ser separado e recolhido para armazenamento . O solvente, agora livre de CO₂, é devolvido ao adsorvedor e pode ser reutilizado para absorver mais CO₂, tal como no método físico.
Quando as condições opostas estão presentes, os solventes químicos são normalmente usados — razão pela qual a absorção química tende a ser preferida para o pós-CCC .
Qual é a viabilidade do pós-CCC?
Custo do pós-CCC
Os sistemas necessários para absorver e dessorver CO₂ e transferir fluidos entre estágios diferentes exige mais energia, reduzindo, assim, a eficiência da usina em comparação a uma sem tecnologias de captura de carbono (conforme vimos no pré-CCC) . Tal como acontece com outras tecnologias CCS, isso também significa que o custo da energia produzida pela central elétrica será superior .
Existem outros problemas?
Infelizmente, o uso da absorção química em usinas pós-CCC faz com que o potencial de toxicidade humana (o efeito de substâncias tóxicas no ambiente humano ) da usina seja três vezes maior do que para uma usina sem absorção química !
Isso também provoca um aumento de 40% no potencial de eutrofização (a liberação de nutrientes poluentes na água e nos solos ) e potencial acidificação (liberação de ácidos corrosivos na água e nos solos ), em relação a uma usina sem tecnologias de captura de carbono .
A eutrofização é um problema causado pela liberação de nutrientes, como os nitratos e os fosfatos, na água, o que incentiva o crescimento de algas de superfície . Isso restringe a capacidade de outras plantas e animais aquáticos sobreviverem .
Esses impactos ambientais constituem uma séria preocupação para o pós-CCC e são consideravelmente mais elevados do que os impactos ambientais das usinas pré-CCC e de oxicombustíveis .
O potencial de toxicidade humana é três vezes maior para uma usina com absorção química
Fase da tecnologia
Atualmente, a tecnologia pós-CCC é comumente usada em usinas elétricas movidas a carvão e em certas fábricas industriais de produção química .
No entanto, não existem atualmente usinas comerciais de gás natural utilizando tecnologias pós-CCC, uma vez que ainda não foi possível comprovar a sua viabilidade em escala .
Como o pós-CCC será no futuro?
Melhorias técnicas serão necessárias para reduzir os custos e aumentar a eficiência energética dos processos de captura de CO₂, a fim de que a tecnologia seja adotada de forma mais abrangente. Um desafio fundamental será o desenvolvimento de solventes que possam ser regenerados usando energia mínima, já que muita energia é necessária para reaquecer os solventes para a extração de CO₂ .
O uso de geradores de recuperação de calor ajudará não só a reduzir as necessidades de energia para o processo de captura de CO₂ como também a reduzir os custos !
O pré-CCC e o oxicombustível (sobre o qual você vai ler no próximo capítulo) exigem mais processos em estágios preliminares no sistema da usina elétrica, então não podem ser reajustados . Portanto, a longo prazo, o pós-CCC continuará a ser relevante para as aplicações da indústria, especialmente onde não é viável redesenhar processos inteiros para facilitar a captura de carbono .
https://climatescience.org/pt/advanced-post-combustion-carbon-capture/