Fazendas de vento em alto-mar poderão contribuir com captura de CO2
A quilômetros das costas de Massachusetts e Nova York serão construídos os primeiros parques eólicos offshore aprovados pelo governo dos Estados Unidos – eles contarão com 74 turbinas com a capacidade de abastecer cerca de 470 mil casas. Hoje, mais de uma dúzia de outros projetos de parques como estes aguardam aprovação.
Até 2030, a meta do governo Biden é gerar 30 gigawatts desta energia eólica em alto-mar, o suficiente para abastecer mais de 10 milhões de residências.
Substituir a energia de combustíveis fósseis por energia limpa, como a eólica, é fundamental para conter os efeitos cada vez mais devastadores das mudanças climáticas. Mas essa transição não está acontecendo tão rápido quando deveria para ser capaz de frear o aquecimento global. As atividades humanas liberaram tanto dióxido de carbono para a atmosfera que também precisaremos removê-lo do ar.
Fazendas de vento offshore são promissoras candidatas para isso – e, ainda, economizam dinheiro.
Como geofísico marinho, tenho explorado o potencial de incorporar às turbinas eólicas tecnologia de captura de dióxido de carbono do ar capaz de armazená-lo em reservatórios naturais sob o oceano. Sendo aplicadas e construídas juntas, essas tecnologias poderão reduzir custos e minimizar a necessidade de dutos terrestres, o que resultará na redução dos impactos ao meio ambiente.
CAPTURANDO O CO2 DO AR
Vários grupos de pesquisa e startups de tecnologia estão testando dispositivos de captura direta de ar que podem retirar dióxido de carbono da atmosfera. A tecnologia funciona, mas os primeiros projetos ainda são caros e consomem muita energia.
Estes sistemas usam filtros ou soluções líquidas para fazer a captura. E, uma vez que os filtros estão cheios, necessitam de eletricidade e calor para liberar o dióxido de carbono e reiniciar o ciclo de captura.
Para que este processo atinja emissões líquidas negativas, é necessário que sua fonte de energia seja limpa.
Hoje, a maior usina ativa de captura direta de ar do mundo, na Islândia, faz isso usando calor residual e energia renovável. Ela então bombeia o dióxido de carbono capturado em uma rocha basáltica subjacente, onde ele reage e se calcifica, se tornando um mineral.
Um processo parecido com este pode ser criado a partir das turbinas eólicas offshore.
Se os sistemas de captura fossem construídos juntos às fazendas de vento em alto-mar, eles teriam uma fonte próxima de energia limpa e poderiam canalizar e armazenar o dióxido de carbono sob o oceano, reduzindo a necessidade de sistemas de dutos extensos.
Atualmente, pesquisadores estão estudando como esses sistemas funcionam no ambiente marinho. A captura direta de ar ainda está começando a ser implantada em terra firme, e a tecnologia, muito provavelmente teria que ser adequada a um ambiente marinho hostil. Mas o planejamento precisa ter início o quanto antes para que os projetos sejam pensados de forma a aproveitar o potencial de armazenamento de carbono e para que as plataformas, infraestrutura submarina e os sistemas de dutos possam ser compartilhados.
TIRANDO PROVEITO DO EXCESSO DE ENERGIA EÓLICA
Por natureza, a energia eólica é inconstante e sua demanda também varia. Quando o vento consegue produzir energia além do necessário, a produção é reduzida e a eletricidade que poderia ser consumida é perdida.
Essa energia desperdiçada poderia ser usada para retirar carbono do ar e armazená-lo.
Por exemplo, a meta do estado de Nova York é gerar 9 gigawatts de energia eólica offshore até 2035. Estima-se que eles serão capazes de gerar 27,5 terawatts-hora de eletricidade por ano.
Com base nos registros históricos, podemos esperar um excedente de 825 megawatts-hora de energia elétrica por ano, à medida que mais fazendas de vento em alto-mar são construídas. Supondo que a eficiência da captura direta de ar melhore progressivamente e atinja as metas comerciais, essa energia excedente poderia ser usada para capturar e armazenar mais de 0,5 milhão de toneladas de CO2 por ano.
Isso se o sistema usasse apenas a energia excedente que seria desperdiçada de qualquer maneira. Se, além dela, usasse mais, seu potencial de captura e armazenamento de carbono aumentaria consideravelmente.
O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) estima que cem a mil gigatoneladas de dióxido de carbono precisarão ser removidos da atmosfera ao longo do século para conseguirmos manter o aquecimento global abaixo de 1,5 graus Celsius, em relação aos níveis pré-industriais.
Pesquisadores estimam que as formações geológicas submarinas próximas às fazendas de vento na costa leste dos EUA terão capacidade para armazenar mais de 500 gigatoneladas de CO2. É muito provável que também existam rochas basálticas nesta área, o que aumentará a capacidade de armazenamento e permitirá que o CO2 reaja com o basalto e se solidifique com o tempo, embora pesquisas geotécnicas ainda não tenham sido realizadas na região.
DESENVOLVER AMBOS SIMULTANEAMENTE ECONOMIZARÁ TEMPO E DINHEIRO
Novos parques eólicos construídos com captura direta de ar serão capazes de fornecer energia renovável e utilizar a energia excedente para captura e armazenamento de carbono, aproveitando todo o investimento para um benefício climático direto.
Mas isso exigirá bastante planejamento e ele precisa começar muito antes da construção. As pesquisas geofísicas marinhas, o monitoramento ambiental e os processos de aprovação de energia eólica e armazenamento juntos podem economizar tempo, evitar conflitos e melhorar a gestão ambiental.
