200 gramas deste pó amarelo consegue capturar tanto CO2 quanto uma árvore
Um novo material desenvolvido na Universidade da Califórnia pode ajudar a reduzir o custo da captura de dióxido de carbono do ar
No início deste ano, os cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, encheram um dispositivo com um pó amarelo brilhante, conectaram ele a um tubo e enfiaram esse tubo na parede de um laboratório.
Nos 20 dias seguintes, eles usaram esse material para extrair CO2 do ar externo. Em seguida, extraíram o CO2 do pó, repetindo o processo 100 vezes.
O material é capaz de capturar o gás de efeito estufa dentro de bilhões de poros minúsculos. Bastam 200 gramas para capturar cerca de 20 quilos de CO2 em um ano – mais ou menos a mesma quantidade que uma árvore grande captura.
Como o material é eficiente em termos de energia e extremamente durável, ele poderia ajudar a reduzir consideravelmente o custo das usinas de captura direta de ar que removem dióxido de carbono da atmosfera.
O desafio que temos pela frente ainda é enorme. Os níveis de CO2 na atmosfera atingiram recordes este ano, contribuindo para a ocorrência de condições climáticas extremas, de ondas de calor a furacões.
Mesmo que todas as novas emissões parassem agora, para ajudar a estabilizar o clima, ainda existiriam centenas de bilhões de toneladas de emissões antigas na atmosfera que precisam ser removidas. A extração de CO2 do ar é tão necessária quanto a descarbonização da economia. Mas a tecnologia atual de captura direta do ar é muito cara para ser viável em grande escala.
As primeiras gerações da tecnologia de captura direta do ar usavam um líquido para capturar o CO2. Mas o processo consumia muita energia e os próprios líquidos eram tóxicos, o que representava um desafio para o seu descarte. Algumas empresas agora usam materiais sólidos, o que reduz parcialmente o uso de energia, mas esses materiais não duram o suficiente.
Zihui Zhou, estudante de graduação da Universidade da Califórnia, usou uma amostra de teste de 100 miligramas do material. A amostra foi colocada no analisador atrás dele para medir a adsorção de dióxido de carbono de uma mistura de ar semelhante à do ar ambiente.
Uma das principais maneiras pelas quais o novo material pode reduzir os custos é que ele pode ser usado várias vezes sem se degradar. “Quando você tem um bom material e o utiliza por um longo período, todo o processo se torna mais barato”, diz Omar Yaghi, professor de química que liderou o desenvolvimento do material, chamado COF-999.
COF significa “estrutura orgânica covalente”, uma estrutura química extraforte desenvolvida pelo laboratório de Yaghi. O material tem potencial para capturar CO2 e liberá-lo para armazenamento por dezenas de milhares de ciclos antes de precisar ser substituído.
Nas instalações atuais de captura direta de ar, os materiais que capturam o CO2 tendem a ser danificados pela umidade. Por isso, as empresas precisam usar mais energia para secar o ar antes que ele seja puxado pelos filtros para capturar o CO2. Com o novo material, esse problema não existe.
Ele também usa muito menos energia quando o CO2 é liberado para armazenamento. O material libera CO2 quando é aquecido a apenas cerca de 60ºC, em comparação com os 120ºC de outros sistemas.
A temperatura mais baixa “abre a possibilidade de utilização de calor residual ou até mesmo de fontes de energia ambiente de baixa qualidade”, explica Samer Taha, CEO da Atoco, a empresa que comercializa a pesquisa de Berkeley.
Atualmente, a captura direta de ar pode custar de US$ 600 a US$ 1 mil por tonelada de CO2. O setor quer baixar para US$ 100 por tonelada, o que Taha diz ser viável. “Quando ampliarmos a escala, a eficiência energética obtida com essa tecnologia nos permitirá atingir essa meta ou até superá-la.”
Os cientistas continuam desenvolvendo o material, que tem o potencial de capturar ainda mais CO2 em seus poros. Enquanto isso, os engenheiros da Atoco estão ajustando o material para uso na indústria, de modo que ele possa ser colocado em instalações que já fazem a captura direta de CO2 do ar. A Atoco planeja ampliar a produção comercial total dentro de dois anos.
