Uma nova maneira de remover CO2 da atmosfera

Nosso planeta tem um problema de carbono - se não começarmos a remover o dióxido de carbono da atmosfera, ficaremos quente mais rápidos. A engenheira química Jennifer Wilcox apresenta uma tecnologia surpreendente para remover carbono do ar, usando reações químicas que capturam e reutilizam CO2 da mesma forma que as árvores ... mas em grande escala. Esta palestra detalhada revisa tanto a promessa quanto as armadilhas.

400 partes por milhão

Essa é a concentração
aproximada de CO2 no ar hoje

O que isso significa?

Para cada 400 moléculas de
dióxido de carbono,

Temos mais um milhão de moléculas
de oxigênio e nitrogênio.

Nesta sala hoje, há cerca de 1.800 de nós

Imagine apenas um de nós de camisa verde

E você foi requisitado para
encontrar essa única pessoa.

Esse é o desafio que estamos enfrentando
quando capturamos CO2

direto do ar.

Parece muito fácil,

extrair CO2 do ar

Na verdade, é muito difícil

Mas vou te dizer o que é fácil:

Evitar emissões de CO2, pra começar

Mas nós não estamos fazendo isso

Agora o que temos que pensar
é como voltar atrás

Tirando o CO2 do ar.

Mesmo sendo difícil,
isso é possível de se fazer

Eu vou compartilhar com você hoje
onde esta tecnologia está

E para onde ela pode estar indo
num futuro próximo.

Agora, a terra remove
naturalmente o CO2 do ar

pela água do mar, solos,
plantas e até pedras.

E, embora engenheiros e cientistas
estejam fazendo um trabalho inestimável

para acelerar estes processos naturais,

Isso simplesmente não será suficiente.

A boa notícia é que nós temos mais.

Graças à engenhosidade humana,
nós hoje temos a tecnologia

para remover CO2 do ar

usando uma abordagem
quimicamente fabricada.

Eu gosto de pensar nisso
como uma floresta sintética.

Há duas abordagens básicas de
crescimento ou construção de tal floresta,

Uma delas é usando produtos químicos
que capturam CO2 dissolvido em água.

A outra é usando materiais sólidos
com produtos químicos que absorvem CO2.

Não importa qual abordagem você escolha,
elas basicamente são iguais.

Então, o que estou mostrando aqui
é como um sistema pode aparentar

que faz exatamente isso.

Isso é chamado de contator de ar.

Você pode ver que
precisa ser muito grande

para ter uma área de
superfície grande o suficiente

e processar toda a demanda de ar,

porque lembre-se:

estamos tentando capturar
só 400 moléculas de um milhão,

Usando a abordagem
líquida para fazer isso,

você pega essa material de embalagem
com grande área superficial

enche o contator com esse material

usa bombas para distribuir
líquidos sobre o material

e você pode usar ventiladores
como você pode ver na frente,

para borbulhar o ar no líquido.

O CO2 do ar é separado do líquido

reagindo com a ligação muito forte
de moléculas de CO2 em solução.

E para capturar bastante CO2,

você tem que fazer esse
contator mais profundo.

mas há uma otimização,

porque quanto mais profundo
você faz esse contator,

mais energia você gasta
para borbulhar todo esse ar.

Então, contatores para captura direta
de ar tem este design característico,

onde eles têm essa área enorme
e uma espessura relativamente fina.

Uma vez que você capturou o CO2,

Tem que estar apto para reciclar
o material que você usou para capturá-lo,

várias vezes repetidamente.

A escala de captura de
carbono é tão enorme

que o processo de captura
precisa ser sustentável,

e você não pode usar
um material só uma vez.

E assim, a reciclagem do material requer
uma enorme quantidade de calor,

Porque pense nisso:
O CO2 é tão diluído no ar

esse material está ligando isso fortemente

então você precisa de muito calor
para reciclar o material.

E reciclar o material
com esse calor,

o que acontece é que o CO2 concentrado
que você pegou do CO2 diluído no ar

agora é liberado

e você produz CO2 de alta pureza.

E isso é muito importante

porque o CO2 de alta pureza
é mais fácil de liquidificar

mais fácil de transportar, seja
por gasoduto ou caminhão

ou ainda mais fácil de usar diretamente

digo, como combustível ou produto químico.

Então eu quero falar um pouquinho
mais sobre essa energia.

O calor necessário para regenerar
ou reciclar esses materiais

absolutamente impõe a energia
e o custo subsequente de fazer isso.

Então eu faço uma pergunta:

Quanto de energia você acha que consome

para remover um milhão
de toneladas de CO2 do ar

em um determinado ano?

A resposta é: uma usina de energia.

É preciso uma usina
para capturar CO2 diretamente do ar.

Dependendo da abordagem escolhida,

a usina pode estar na ordem
de 300 a 500 megawatts.

E você tem que ter cuidado com
que tipo de usina você escolhe.

Se você escolher carvão,

você acaba emitindo mais
CO2 do que você captura.

Agora vamos falar sobre custos.

Uma versão com uso intensivo
de energia desta tecnologia

poderia custar em torno de
US$ 1.000 a tonelada

Só para capturar.

Vamos traduzir isso:

Se você fosse pegar esse CO2 caríssimo
e convertê-lo em combustível líquido,

que sai por 50 dólares o galão.

Isso é um absurdo de caro;
não é viável.

Então, como poderíamos
reduzir esses custos?

Isso é, em parte, o trabalho que faço.

Há uma empresa hoje de
escala comercial

que pode fazer isso mais baixo,
por 600 dólares a tonelada.

Há várias outras empresas que
estão desenvolvendo tecnologias

que podem ainda mais barato que isso.

Eu vou falar com você um pouquinho

sobre algumas dessas diferentes empresas.

Uma é chamada de Carbon Engineering,

baseada fora do Canadá.

Eles usam uma abordagem
de base líquida para separação

combinada com a queima de
gás natural super abundante e barato,

para fornecer o calor necessário.

Eles têm uma abordagem inteligente

que permite a co-captura
do CO2 do ar

e o CO2 que eles geram
da queima do gás natural.

E fazendo isso,

eles compensam o excesso de poluição
e reduzem custos.

Climeworks com sede na Suíça e
Global Thermostat com sede nos EUA

usam uma abordagem diferente.

Elas usam materiais sólidos para captura.

Climeworks usa o calor da terra,

ou geotérmica,

ou até mesmo o excesso de vapor
de outros processos industriais

para reduzir a poluição e os custos.

Global Thermostat adota
uma abordagem diferente.

Eles se concentram no calor necessário

e a velocidade em que se move
através do material

para que eles possam liberar
e produzir esse CO2

a um ritmo muito rápido,

o que lhes permite ter
um design mais compacto

e custos mais baixos em geral.

E ainda há mais.

Uma floresta sintética tem uma vantagem
enorme sobre uma floresta real: tamanho.

Esta próxima imagem que estou mostrando
é um mapa da floresta amazônica.

A amazônia consegue capturar
1.6 bilhões de toneladas de CO2 por ano,

Isso equivale a cerca de 25%

das nossas emissões anuais nos EUA.

A área de terra necessária
para uma floresta sintética

ou uma usina de captura de ar direta

para capturar a mesma quantidade

é 500 vezes menor.

Além disso, para uma floresta sintética,

você não precisa construí-la
em terra arável,

então não existe competição
com terras agrícolas ou comida,

e também não há razão
para cortes de árvores de verdade

para fazer isso.

Eu quero dar um passo atrás,

e quero trazer o conceito
de emissões negativas de novo

Emissões negativas exigem
que o CO2 separado

seja removido permanentemente
da atmosfera, para sempre

o que significa devolvê-lo ao subsolo

de onde ele veio em primeiro lugar.

Mas vamos encarar isso, ninguém
é pago para fazer isso hoje

pelo menos não o suficiente.

Então as empresas que estão
desenvolvendo essas tecnologias

estão realmente interessadas
em pegar o CO2

e transformá-lo em algo útil,
um produto comercializável.

o que poderia ser
combustíveis líquidos, plásticos

ou até mesmo cascalho sintético.

E não me entenda mal, esses mercados
de carbono são ótimos.

Mas eu também não quero
que você fique desiludido.

Esses não são grandes o suficiente
para resolver nossa crise climática,

e então o que nós precisamos fazer
é preciso realmente pensar

o que isso poderia levar.

Uma coisa que eu certamente digo
de positivo sobre os mercados de carbono

é que eles permitem que novas
usinas de captura sejam construídas,

e com cada usina construída,

nós aprendemos mais.

E quando aprendemos mais,

nós temos a oportunidade
para baixar os custos.

Mas nós também precisamos
estar dispostos a investir

como uma sociedade global.

Nós poderíamos ter todas ideias
inteligente e tecnologia no mundo,

mas não vai ser suficiente

para que esta tecnologia
tenha impacto significativo no clima.

Nós realmente precisamos
de regulamentação,

precisamos de subsídios,

impostos sobre o carbono.

Existem alguns de nós que sem dúvida
estaria disposto a pagar mais,

mas o que será preciso

para carbono neutro,
a rota do carbono negativo

ser acessível para
a maioria da sociedade

para que possa impactar o clima.

Além desses tipos de investimentos,

nós também precisamos de investimentos
em pesquisa e desenvolvimento.

Então, o que isso pode parecer?

Em 1966, os EUA investiram
meio por cento do produto interno bruto

no programa Apollo.

Levou as pessoas em segurança para a lua

e as trouxe de volta à terra.

Meio por cento do PIB hoje
é cerca de 100 bilhões de dólares.

Então, sabendo que a captação direta de ar

é uma frente na nossa batalha
contra as alterações climáticas,

imagine que poderíamos investir
20%, 20 bilhões de dólares.

Depois, vamos imaginar que
poderíamos reduzir os custos

para 100 dólares por tonelada.

Isso vai ser difícil, mas é parte que
faz o meu trabalho divertido.

E então, como seria isso?

20 bilhões de dólares,
100 dólares a tonelada?

Isso exige que nós construamos
200 florestas sintéticas,

cada uma capaz de capturar
um milhão de toneladas de CO2 por ano.

Isso soma cerca de 5%
das emissões anuais dos EUA.

Não parece muito!

Acontece que é realmente significativo.

Se você olhar para as emissões
associadas a caminhões de longa distância

e aeronaves comerciais,

eles adicionam cerca de 5%.

Nossa dependência de combustíveis
líquidos tornam essas emissões

muito difícil de evitar.

Então esse investimento
poderia ser muito significativo.

E, o que seria bom em termos
de área de terra para fazer isso,

200 usinas?

Acontece que elas iriam tomar
cerca de metade da área de Vancouver.

Isso se foram abastecidos por gás natural.

Mas lembre-se da desvantagem
do gás natural - também emite CO2.

Então, se você usa gás natural
para captura direta de ar,

você acaba capturando só
cerca de 1/3 do pretendido,

a menos que você tenha essa
abordagem de co-captura

que a Carbon Engineering faz.

E se tivéssemos uma abordagem alternativa

e usado o vento ou solar para fazer isso,

a área de terra seria
cerca de 15 vezes maior,

olhando o estado de Nova Jersey agora.

Uma das coisas que penso sobre
no meu trabalho e pesquisa

está otimizando e descobrindo
onde devemos por essas usinas

e pense nos recursos
locais disponíveis

seja terra, água,
eletricidade barata e limpa

porque, por exemplo,
você pode usar eletricidade limpa

para dividir água e produzir hidrogênio,

que é uma excelente substituição
de gás natural sem carbono,

para fornecer o calor necessário.

Mas eu quero que reflitamos um pouco
novamente sobre emissões negativas.

As emissões negativas não devem ser
considerada uma bala de prata,

mas elas podem nos ajudar
se continuarmos a deter

reduzindo a poluição
de CO2 no mundo inteiro.

Mas também é por isso
que temos que ter cuidado.

Essa abordagem é tão atraente
que pode até ser arriscada

já que alguns podem se agarrar a isso
como solução final da crise climática.

pessoas tentadas a continuar a queimar
combustíveis fósseis 24 horas por dia,

365 dias por ano.

Eu argumento que não devemos
enxergar as emissões negativas

como um substituto
para deter a poluição,

em vez disso, como adição a um
portfólio existente que inclui tudo,

do aumento da eficiência energética

até o carbono de baixa energia

para melhorar a agricultura

Todos nos levarão coletivamente ao
caminho de emissões zero um dia.

Um pouco de auto-reflexão:

meu marido é paramédico.

E eu me surpreendo com
o trabalho de salvar vidas

que ele e seus colegas
fazer todos os dias.

No entanto, quando falo com eles
sobre meu trabalho na captura de carbono,

Eu os vejo igualmente impressionados,

porque o combate as mudanças
climáticas através da captura de carbono

não se trata apenas
de salvar um urso polar

ou uma geleira.

É sobre salvar vidas humanas.

Uma floresta sintética pode nunca
ser tão bonita quanto uma real,

mas ela poderia nos permitir
preservar não só a Amazônia,

mas todas as pessoas

que nós amamos e estimamos,

bem como as nossas futuras gerações

e civilização moderna.

Obrigada.

(Aplausos)