Poluição por carbono: Formas de retirá-lo da atmosfera

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Poluição por carbono: desde os tempos da Revolução Industrial, a emissão acelerada (será que desenfreada seria uma expressão melhor?) de mais de 2.000 gigatoneladas de dióxido de carbono na atmosfera. E isso tem gerado uma série de impactos decorrentes das alterações climáticas.

poluição por carbono
CO2 um “vilão”. Coloco entre aspas porquê o vilão real é o ser humano, o CO2 só existe!

Essa concentração de CO2 e outros gases de efeito estufa no ar são responsáveis por fenômenos como incêndios florestais, ondas de calor sufocantes, secas prolongadas, tempestades e a ameaçadora elevação do nível do mar. Entretanto, o cenário global continua agravando-se a cada ano devido às emissões contínuas. Dessa maneira, como já é sabido, a menos que adotemos mudanças significativas, os efeitos climáticos continuarão a ganhar intensidade.

E para enfrentar as alterações climáticas precisamos de uma redução acelerada das emissões. Isso envolve, por exemplo, a ampliação do uso de energias renováveis, o aumento da eficiência energética, a contenção da desflorestação e a restrição de superpoluentes como os hidrofluorocarbonetos (HFC). Contudo, a ciência climática mais recente adverte que esses esforços, por mais essenciais que sejam, não são suficientes por si só.

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Estrutura do HCF.

Para manter o aumento da temperatura global abaixo de 1,5ºC, uma medida considerada crucial pelos cientistas para evitar os piores impactos das alterações climáticas (que muitos já estão jogando a toalha, entretanto é importante manter o mais próximo possível). Dessa maneira, é necessário não apenas reduzir as emissões, mas também retirar e armazenar parte do carbono já presente na atmosfera.

Mas afinal, o que é a remoção de dióxido de carbono?

A remoção de dióxido de carbono, também conhecida como “remoção de carbono”, visa mitigar as alterações climáticas. Onde há a remoção diretamente a poluição por dióxido de carbono da atmosfera. Essas estratégias pode incluir métodos familiares, o plantio de árvores e métodos advindos de tecnologias inovadoras, a captura direta de ar, que retira o CO2 do ar e o armazena no subsolo.

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Projeto do MIT para remoção de CO2.

Entretanto, é importante salientear que a remoção de carbono difere da captura e armazenamento de carbono (CCS). A captura é a tecnologia que retira emissões na fonte, como em uma central elétrica ou produtor de cimento, para evitar sua liberação na atmosfera. Dessa maneira, a captura de carbono é uma forma de reduzir emissões, enquanto a remoção de carbono visa retirar o carbono já presente na atmosfera. Essas estratégias complementares são fundamentais para enfrentar os desafios climáticos iminentes de maneira abrangente.

Qual a importância da remoção de carbono na luta contra as mudanças climáticas?

Primeiramente, como já vimos em “Aquecimento global: Há locais que serão inabitáveis!“, os cenários mais recentes dos modelos climáticos mostram que todos os caminhos para manter o aumento da temperatura abaixo de 1,5ºC (ou pelo menos o mais próximo possível) requerem a implementação da remoção de carbono.

Entretanto, a quantidade necessária dependerá da nossa capacidade de reduzir as emissões a curto prazo e se, ou quando e como ultrapassaremos as metas climáticas. As estimativas, que incluem abordagens naturais e tecnológicas de remoção de carbono. Sendo que esses variam de 5 a 16 bilhões de toneladas métricas por ano em todo o mundo até 2050. Nesse sentido, apenas para exemplicar, os Estados Unidos emitiram pouco mais de 6 bilhões de toneladas métricas de gases de efeito estufa em 2021. Quanto mais rápido o mundo reduzir suas emissões a curto prazo, menor será a dependência da remoção de carbono.

E a remoção natural de carbono? Ela diminuiria a poluição por carbono?

Embora o aumento da remoção natural de carbono por meio da reflorestação e da gestão florestal seja de interesse há muito tempo, não será o suficiente. Assim, os esforços para desenvolver e implementar novas tecnologias e ganharam impulso e uma importância diferencial. Nesse sentido, nos últimos cinco anos, a remoção de carbono evoluiu de um conceito de nicho para uma componente amplamente aceita nos debates climáticos.

Sendo essa expansão impulsionada, após o relatório de 2018 do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC), que concluiu, para o nosso desespero, que serão necessárias a remoção de bilhões de toneladas de carbono até o final do século para cumprir as metas climáticas globais. O volume atual de carbono removido permanece significativamente abaixo do necessário para as próximas décadas, ressaltando a urgência de investimentos nos setores público e privado para garantir um crescimento contínuo.

OK! Entendi! Mas como o CO2 é removido da atmosfera?

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Rochas podem ser uma opção viável para armazenar CO2 e conter aquecimento global.

A remoção de carbono pode se desenvolver em diversas formas, podendo ir desde inovações tecnológicas até práticas de gestão de terras. A grande incógnita é saber se essas abordagens terão a capacidade de proporcionar a remoção de carbono em escala suficiente nas próximas décadas.

Cada estratégia de remoção de carbono implica compensações, envolvendo considerações acerca de custos, necessidades de recursos (como energia, uso de terra e água), a extensão dos benefícios locais ou impactos negativos, e prontidão tecnológica, entre outros fatores.

Vamos a algumas opções para remover carbono da atmosfera?

1) Árvores e Florestas e a poluição por carbono

As plantas desempenham um papel crucial na remoção natural de dióxido de carbono do ar, e as árvores, em particular, destacam-se como eficientes no armazenamento do CO2 retirado da atmosfera durante o processo de fotossíntese. Ampliar, restaurar e gerenciar a cobertura arbórea para promover uma maior absorção de carbono pode potencializar o poder da fotossíntese, transformando o CO2 atmosférico em carbono armazenado na madeira e no solo.

Diversas estratégias de gestão visando aumentar a remoção de carbono por árvores e florestas incluem:

  1. Reflorestamento ou restauração de ecossistemas florestais após danos causados por incêndios florestais ou desmatamento para uso agrícola ou comercial.
  2. Repovoamento ou aumento da densidade florestal em áreas onde as árvores foram perdidas devido a doenças ou perturbações.
  3. Silvopastura, que consiste na incorporação de árvores em sistemas de pecuária.
  4. Agrossilvicultura em terras agrícolas, integrando árvores em sistemas agrícolas de cultivo em linha.
  5. Reflorestamento urbano ou aumento da cobertura arbórea em áreas urbanas.

Um desafio significativo é assegurar que a expansão florestal em uma área não ocorra à custa de florestas em outro local. Inclusive, caso tenham interesse, no processo de licensiamento Ambiental, a área de preservação tem que ser, na legislação, do mesmo tamanho, com mesma função biológica e única, justamente para evitar que várias empreendimentos “usem” a mesma região como local de preservação.

Entretanto, outros motivos são retirar terras agrícolas da produção poderia diminuir a oferta de alimentos, possivelmente levando à conversão de outras florestas em terras agrícolas, o que resultaria em mais emissões de gases de efeito estufa. Da mesma forma, a não extração de madeira de uma floresta pode resultar em exploração excessiva em outra. Essas dinâmicas destacam a importância crucial da restauração e gestão adequada das florestas existentes, bem como da adição de árvores a terras ecologicamente apropriadas fora das áreas agrícolas.

2) Fazendas e Solos

Os solos têm a capacidade natural de sequestrar carbono, mas os solos agrícolas enfrentam um déficit em razão à aragem e movimentação frequente, além da erosão causada pela agricultura e pastagem, liberando assim o carbono armazenado. Considerando a vasta extensão dos terrenos agrícolas, que abrangem mais de 350 milhões de hectares apenas no Brasil, o que representa aproximadamente 30% da área terrestre do país, mesmo pequenos aumentos no carbono do solo por hectare podem ter impactos significativos.

cover crops
Cobertura do solo modifica a dinâmica do ciclo do CO2.

Existe alguma prática nas fazendas e solos para evitar a poluição por carbono?

Existem diversas práticas que podem aumentar a quantidade de carbono armazenado nos solos. Embora a quantidade e a duração do carbono sequestrado dependam de fatores como o clima regional e o tipo de solo. A plantação de culturas de cobertura quando os campos estão vazios pode estender a fotossíntese ao longo do ano.

Porém, o uso de composto pode melhorar a produtividade e armazenar o teor de carbono no solo. Além de que os cientistas estão desenvolvendo culturas com raízes mais profundas, tornando-as mais resistentes à seca e depositando carbono adicional no solo. Muitas das práticas que aumentam o carbono do solo também melhoram a saúde do solo, tornando os sistemas agrícolas mais resilientes às alterações climáticas.

O aumento do carbono no solo não apenas beneficia agricultores e pecuaristas, mas também contribui para a remoção de carbono da atmosfera. Gerenciar o carbono do solo em grande escala, no entanto, é uma proposta complexa. Os sistemas naturais são inerentemente variáveis, o que torna desafiador prever, medir e monitorar a longo prazo os benefícios de carbono resultantes de práticas específicas em determinados locais.

Mais pesquisa são necessárias para compreender como essas práticas afetam o sequestro de carbono em diferentes tipos de solo e climas. Além de determinar por quanto tempo o carbono permanece armazenado.

A eficácia de algumas práticas de sequestro de carbono no solo, como culturas de cobertura e gestão de pastagens, também está sujeita a debate científico contínuo. Porém, as alterações nas condições ou práticas de gestão de ano para ano poderiam anular ganhos anteriores. Dado que a adoção de práticas agrícolas climaticamente inteligentes em vastas áreas de terras agrícolas seria necessária para remover uma quantidade significativa de carbono, os governos e os sistemas de mercado precisariam incentivar os proprietários de terras a implementar essas medidas.

3) Remoção e armazenamento de carbono de biomassa

A remoção e armazenamento de carbono de biomassa inclui uma série de processos. Sendo que esses utilizam biomassa de plantas ou algas para remover dióxido de carbono do ar e depois armazená-lo por longos períodos de tempo. Estes métodos visam aproveitar a capacidade de armazenamento de carbono das plantas para além dos seus ciclos de vida naturais.

Enquanto as árvores removem e armazenam carbono apenas até morrerem e se decomporem. Nesse metódo a remoção e armazenamento de carbono da biomassa visam sequestrar o CO2 que as plantas capturam de forma mais permanente.

Alguns métodos para evitar a poluição por carbono

Existem muitos métodos diferentes para remover carbono usando biomassa. Um deles se passa pelo aquecimento da biomassa em ambientes com baixo teor de oxigênio para produzir um aditivo de solo semelhante ao carvão que sequestra carbono. O bióleo, que utiliza processo semelhante para produzir um líquido que é injetado no subsolo; e armazenamento permanente de biomassa rica em carbono em cofres.

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Tecnologia utiliza microalgas para absorver gás carbônico e reduzir emissões.

A captura e armazenamento de carbono bioenergético é outra via de remoção de carbono que envolve a geração de energia. Utilizando biomassa e depois a captura e o sequestro das emissões de CO2 resultantes. Uma tecnologia desse sentito que aparece com destaque em muitos cenários de descarbonização em toda a economia é a conversão de biomassa em hidrogénio. E é sabido que essa rota poderia resultar num combustível com carbono negativo.

Embora a remoção e o armazenamento de carbono da biomassa possam oferecer remoção de CO2 a longo prazo. Porém, nem todos os processos proporcionam necessariamente um benefício líquido de carbono.

Há benefícios quanto a poluição por carbono?

Se os processos utilizarem fontes de biomassa que não competem com culturas alimentares ou ecossistemas pela terra – como algas ou resíduos – podem proporcionar a remoção líquida de carbono. Por exemplo, muitos resíduos florestais e agrícolas, como cascas de árvores, cascas de nozes e cascas e talos de milho, são queimados ou deixados em decomposição; usar esses materiais para remoção e armazenamento de carbono de biomassa pode ser benéfico do ponto de vista climático.

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A fertilização com ferro alimenta os fitoplânctons, que capturam CO₂ à medida que crescem. 

Mas nem sempre é fácil determinar se a biomassa é verdadeiramente sustentável. Por exemplo, se as culturas forem cultivadas especificamente para serem utilizadas na remoção de carbono da biomassa, poderão substituir a produção de alimentos ou os ecossistemas naturais. Isto pode causar a expansão das terras agrícolas e a destruição de florestas e pastagens, que libertam carbono, e pode eliminar os benefícios climáticos do BiCRS, ao mesmo tempo que agrava a insegurança alimentar e a perda de ecossistemas.

Sendo assim, para aproveitar plenamente o potencial de remoção de carbono das vias BiCRS, são necessários incentivos políticos e de mercado para encorajar a utilização de biomassa residual e desincentivar a utilização de culturas cultivadas especificamente que possam prejudicar a capacidade natural das florestas e dos solos para sequestrar carbono.

Referências sobre poluição por carbono:

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