Projeto do RCGI com Repsol estuda armazenar CO2 em rochas

Imagem: Divulgação | Pesquisadores miram exemplo da Islândia e avaliam condições brasileiras para a mineralização do dióxido do carbono

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Maio de 2023 – Como armazenar o dióxido de carbono (CO²), um dos principais gases de efeito estufa, de forma segura e duradoura no subsolo? Uma maneira é injetar o gás – misturado ou não a uma solução aquosa – em rochas basálticas. Ao reagir com o basalto ao longo do tempo, o CO² é incorporado em um novo mineral e fica preso à rocha. Embora esse processo, chamado mineralização, seja conhecido há algum tempo, apenas recentemente pesquisadores verificaram que ele pode ocorrer em menos de dois anos.

Na Islândia, o projeto Carbfix – uma colaboração entre a empresa islandesa de energia Reykjavik Energy, a Universidade da Islândia, o Centro Nacional para Pesquisa Científica (CNRS) da França e a Universidade de Columbia, dos Estados Unidos – já injetou, desde 2014, quase 90 mil toneladas de CO² no solo, que estão aprisionadas em forma de minerais neo-formados de composição carbonática.

O número pode parecer pequeno ante os 36,8 bilhões de toneladas de CO² emitidos no planeta em 2022, mas a tecnologia é uma aposta de pesquisadores e empresas para armazenar o gás de maneira rápida e duradoura. Agora a petroleira sino-espanhola Repsol Sinopec Brasil está financiando um projeto no âmbito do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), que também contará com participação de pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) e do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), a fim de estudar as condições brasileiras para a mineralização do CO².

“O produto final do projeto, que será desenvolvido ao longo de dois anos, aqui na Universidade de São Paulo (USP) é a modelagem do que ocorrerá com a injeção de CO² nesses basaltos: que tipo de reação vai acontecer e quanto tempo vai levar para ocorrer a mineralização”, diz o geólogo Colombo Celso Gaeta Tassinari, professor do Instituto de Energia e Ambiente (IEE) da USP, um dos coordenadores do projeto do RCGI.

O basalto é um grupo de rochas e pode ter variações na composição mineralógica, de textura e de permeabilidade. “A nossa parte da pesquisa está mais vinculada a estudar o processo termodinâmico que ocorre quando se injeta o CO² nos basaltos da Bacia Sedimentar do Paraná, situada dentro de uma unidade geológica chamada Formação Serra Geral”, detalha.

Com mais de mil metros de espessura, o basalto da formação Serra Geral ocorre desde o Mato Grosso até o Rio Grande do Sul, passando por partes do Uruguai, Argentina, Paraguai e pegando parte do Estado de São Paulo. O projeto da Repsol prevê a injeção do gás carbônico a partir de uma planta experimental em lugar ainda a ser definido. Mas antes serão feitas simulações, primeiro em computador e depois em laboratórios no Instituto de Física da USP.

“O grupo de pesquisa, no Instituto de Energia e Ambiente e no Instituto de Geociências da USP, fará toda a caracterização tecnológica desses basaltos, incluindo sua composição mineralógica e química, da parte estrutural, se as rochas têm vesículas, amígdalas, fraturas, todas essas coisas”, conta Tassinari.

“Não é em todo basalto que se consegue fazer a mineralização do dióxido de carbono.” As mesmas amostras também passarão por ensaios no Sirius, a fonte de luz síncrotron do CNPEM, em Campinas, onde serão realizadas imagens em três dimensões do CO² interagindo com as rochas.

De acordo com o pesquisador, o projeto é importante para São Paulo também, porque a região onde ocorrem os derrames de basalto coincide com a localização das usinas de bioetanol no território paulista. “Estamos desenvolvendo um outro projeto com o RCGI, mas com a Shell, no qual vamos identificar reservatórios geológicos para armazenar o CO² capturado das usinas de bioetanol para tornar o etanol daqui do estado com emissão negativa. Além de valorizar comercialmente o etanol, isso vai torná-lo de uma nova geração.”

Urgência

Diversos países, organizações e empresas do mundo correm contra o relógio em meio à emergência climática provocada pelo aquecimento global. A meta é limitar o aumento médio das temperaturas a 1,5 grau C em relação ao período pré-industrial, reduzindo drasticamente ou zerando as emissões de gases de efeito estufa, entre eles o CO².

“O armazenamento geológico é uma tecnologia que permite o abatimento de uma grande quantidade de CO² em um espaço de tempo relativamente curto”, diz Tassinari. A vantagem da mineralização – em vez do armazenamento na forma gasosa – é a garantia de que ele não vai escapar, uma vez que se transforma em rocha, em geral em carbonato de cálcio, carbonato de magnésio ou carbonato de ferro.

A tecnologia entra na categoria das ferramentas de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS, do inglês carbon capture, utilisation and storage). “Também é possível usar o CO²; seria até melhor, porque é mais barato do que injetar na rocha. Só que é preciso ser de uma forma que o dióxido de carbono não retorne para a atmosfera. O uso de CO² em refrigerante, por exemplo, não pode ser considerado como abatimento de carbono porque, quando a garrafa é aberta, o CO² volta.” De acordo com a Agência Internacional de Energia, a expectativa é de que apenas 8% do CO² capturado até 2070 consiga ser utilizado. “Os outros 92% terão de ir para o armazenamento geológico”, diz o pesquisador.

Sobre o RCGI

O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) é um Centro de Pesquisa em Engenharia, criado em 2015, com financiamento da FAPESP e da Shell. As pesquisas do RCGI são focadas em inovações que possibilitem ao Brasil atingir os compromissos assumidos no Acordo de Paris, no âmbito das NDCs – Nationally Determined Contributions. Os projetos de pesquisa – 19, no total – estão ancorados em cinco programas: NBS (Nature Based Solutions); CCU (Carbon Capture and Utilization); BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage); GHG (Greenhouse Gases) e Advocacy. Atualmente, o centro conta com cerca de 400 pesquisadores. 

Site oficial: https://www.rcgi.poli.usp.br/

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