Será que é possível ter combustíveis fósseis verdes?

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1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Energias Não renováveis Será que é possível ter combustíveis fósseis verdes? Projeto FEUP 2016/ Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Equipa 1M4_1: Supervisor: Prof. Dr. José Duarte Monitor: Luís Araújo Estudantes: Teresa Prata Sopas Pinto Soares Gonçalo Martins Fernandes Mendes de Freitas Ana Carolina Marques Diogo Alexandre Cruz Ferreira Rui Miguel Fernandes João Pedro Carneiro Cardoso Ribeiro

2 Resumo No âmbito do projeto FEUP foi atribuída à turma 1M4 do MIEM o tema Energias Não-Renováveis- Combustíveis Fósseis. O nosso grupo optou por abordar o assunto, por um lado, relacionando a produção deste tipo de energia com a poluição; por outro, investigando o contributo que a engenharia pode ter para solucionar este problema. Assim surgiu o tema Será que é possível ter combustíveis fósseis verdes?. Os combustíveis fósseis são fontes de energia extremamente poluentes. No entanto, ainda nos encontramos muito dependentes destes. É necessária uma maior evolução das energias renováveis até que possam ser a principal fonte de produção de eletricidade. Sendo assim, o que pode ser feito enquanto se continua a desenvolver estas tecnologias é tentar reduzir o impacto negativo do uso destes combustíveis. Com esta ideia em mente, têm vindo a ser desenvolvidas diversas técnicas para capturar e armazenar o C0 2 emitido nas centrais termoelétricas, impedindo, assim, a sua libertação para a atmosfera. É sobre estas tecnologias que o nosso trabalho se irá focar. Neste relatório, iremos abordar os diferentes processos para separar e capturar o C0 2, os diferentes meios para o transportar e, posteriormente, para o armazenar. Para cada tópico serão apresentadas as respetivas vantagens e desvantagens e será considerado o papel que a engenharia pode desempenhar. Por fim, com base nos dados reunidos, será debatido se efetivamente este conceito do CCS (Capture Carbon & Storage) é ou não uma mais valia para o ambiente e para a sociedade. i

3 Palavras-Chave CCS; Captura e Armazenamento do Carbono; processos de Captura do C0 2; Projetos CCS ; Armazenamento do CO 2 Agradecimentos A realização deste trabalho é o produto conjunto do esforço de vários elementos da FEUP, e como tal, gostaríamos de agradecer àqueles que mais diretamente contribuíram na apreciação crítica e supervisão deste relatório. Assim, os nossos sinceros agradecimentos ao professor supervisor, José Ferreira Duarte, e ao monitor Luís Araújo. Agradecemos a sua constante paciência, empenho e criação de oportunidades para correção e aperfeiçoamento do trabalho, orientada por feedback, que nos foram prestando ao longo do desenrolar do Projeto FEUP. ii

4 Índice Resumo... i Palavras-Chave... ii Agradecimentos... ii Lista de Figuras... iv Lista de Gráficos... iv Lista de Tabelas... iv Lista de Acrónimos... iv 1. Introdução Necessidade da diminuição das emissões de CO Captura de Carbono e Armazenamento Processos Pré-Combustão Combustão em oxigénio puro Pós-combustão O Papel dos Engenheiros na Atualidade dos Processos de Captura O Papel dos Engenheiros no Futuro dos Processos de Captura Transporte Investigação realizada Problema da tecnologia atualmente empregada Condições de transporte Armazenamento Armazenamento Geológico Armazenamento no Fundo dos Oceanos Exemplos atuais de projetos onde se faz o armazenamento de CO Nota Final Referências Bibliográficas iii

5 Lista de Figuras Figura 1- Etapas das Tecnologias CCS - Captura, Transporte e Armazenamento Figura 2- Pré-Combustão Figura 3- Combustão em Oxigénio Puro Figura 4- Pós-Combustão Figura 5 - EOR - Otimização da Extração do Petróleo Figura 6 Tipos de Armazenamento do CO 2 Lista de Gráficos Gráfico 1 - Emissões de C0 2 (TKg) Pelos Diferentes Tipos de Combustíveis Fósseis entre 1959 e 2014 Gráfico 2 Emissões de C0 2 em 2013 por Setor Lista de Tabelas Tabela 1 Total das Emissões de CO 2 Pelos Combustíveis Fósseis Tabela 2- Projetos CCS de Grande Escala em Operação Lista de Acrónimos CCS - Carbon Capture and Storage (Captura e Armazenamento de Carbono) GEE - Gases de Efeito Estufa EOR - Enhance Oil Recovery Otimização da Extração do Petróleo ECBM (Enhance Coal Bed Methane) Otimização da Extração do Metano de Filões de Carvão iv

6 1. Introdução Atualmente, o mundo depara-se com um grave problema: o aquecimento global. Nove dos dez anos mais quentes ocorreram desde o ano 2000, o degelo na Gronelândia duplicou entre 1965 e 2005 e, nos últimos 100 anos, o nível médio da água do mar aumentou 17 centímetros. (10) Uma das causas para este fenómeno é o aumento da quantidade de gases de efeito estufa (GEE) emitida para a atmosfera. O C0 2 é um dos principais GEE, constituindo três quartos das emissões destes gases.(11) Os cientistas do IPCC (Intergovernmental Panelo on Climate Change) estimam que, entre 1970 e 2004, as emissões de gases estufa proveniente de atividades humanas tenham aumentado 70% e que, no mesmo período de tempo, as emissões apenas de C0 2 tenham aumentado 80%. (12) Tornou-se, assim, imprescindível considerar opções para diminuir as emissões de C0 2 para a atmosfera. Umas das possíveis formas que têm vindo a ser desenvolvidas é a captura e armazenamento deste gás nas centrais termoelétricas. Em termos simples, ao produzir energia através de combustíveis fósseis produz-se também C0 2; porém, este pode ser capturado antes de sair das centrais e chegar à atmosfera. A estruturação deste processo de captura e armazenamento de CO 2 pode ser divido em três fases diferentes. A primeira corresponde à separação deste gás e à sua captura, a segunda ao transporte e a terceira ao armazenamento. (12) Figura 7- Etapas das Tecnologias CCS- Captura, Transporte e Armazenamento (6) 1

7 Necessidade da diminuição das emissões de CO 2 Os combustíveis fosseis são a fonte principal de emissão de dióxido de carbono, estimando-se que 91% do CO 2 emitido em 2014 tenha provindo destes. (13) Analisando o Gráfico 1, pode-se concluir que, de uma forma geral, a emissão de CO 2 por combustíveis fósseis tem vindo a crescer e que os valores dos últimos anos são quase o quádruplo (3,86 vezes) do que eram há 55 anos atrás. Só em 2013 foram emitidas 33,4274 Tkg de CO 2 (8) ou, por outras palavras, aproximadamente 1,07 mil quilogramas de CO 2, por segundo, para atmosfera. Observando o Gráfico 2, pode-se concluir que, em 2013, 42% das emissões de CO 2 para atmosfera por combustíveis resultou da produção de energia nas centrais termoelétricas. Tendo em consideração a grande poluição que provém destes locais, desenvolver processos e tecnologias que permitam capturar o CO 2 nas centrais e, deste modo, evitar a sua emissão para a atmosfera tornou-se uma importante área de investigação da Engenharia e de outros campos Emissões de C02 (TKg) Por Tipo de Combustível Fóssil Carvão Petróleo Gás Natural Total Gráfico 1 - Emissões de C0 2 (TKg) Por Tipo de Combustível Fóssil Entre 1959 e Com Base na Fonte (8) Ano Emissões de CO2 por Combustíveis fósseis (TKg) 8, , , ,5986 Tabela 1 Total das Emissões de Co 2 Pelos Combustíveis Fósseis- Com Base na Fonte (8) Emissões de CO 2 em 2013 por Setor 23% 11% 19% 5% 42% Eletricidade e Produção de Calor Outro uso de energia por indústrias* Indústrias Transformadoras e de Construção Transportes *Inclui emissões nas refinarias, na produção de combustíveis sólidos, na exploração do carvão, na extração de gás e petróleo e de outras indústrias de produção de energia. Outros Setores Gráfico 2 Emissões de C0 2 em 2013 por Setor -Com Base na Fonte (9) 2

8 1. Captura de Carbono e Armazenamento 1.1 Processos A primeira fase do processo de Captura e Armazenamento de Carbono consiste na diferenciação entre o CO 2 e os restantes componentes dos materiais reagentes (ou produtos resultantes) da reação. Assim, podemos constatar que a captura deste gás de efeito estufa pode ser feita por meio de três processos distintos, que envolvem tecnologias específicas e mecanismos distintos entre si, ocorrendo mesmo em diferentes intervalos de tempo da reação. São estes a pré-combustão, a pós-combustão e a combustão em oxigénio. (14) Pré-Combustão A pré-combustão surge de uma conceção bastante intuitiva da comunidade científica. Remete para o conceito de que, caso o carbono seja inexistente na altura da produção do combustível, nomeadamente na fase da combustão, este não será envolvido na reação e não originará derivados nos produtos de reação, tais como o nocivo dióxido de carbono.(15) Para que tal situação seja possível, é necessário recorrer a um processo de separação dos componentes do ar (como pode ser observado na Figura 2). Este processo visa o isolamento do oxigénio do ar face a outros componentes, nomeadamente alguns com potencial danoso, como é o caso do azoto (capaz de formar óxidos, potenciais agentes de smog e chuvas ácidas).(15) Figura 8- Pré-Combustão (2) 3

9 Uma vez isolado o oxigénio, é necessário misturá-lo com o combustível fóssil desejado, forçando uma reação de combustão (incompleta). Desta advêm diversos produtos, dos quais se deve destacar um gás formado por hidrogénio e monóxido de carbono. É exatamente sobre este gás que se adiciona água, gerando uma nova reação química. Desta nova reação verifica-se a decomposição do gás em dois novos produtos: hidrogénio (isolado, em moléculas) e dióxido de carbono. Neste ponto, o dióxido de carbono é facilmente capturado e o hidrogénio (H 2) segue o seu percurso como combustível, sendo queimado de forma a movimentar uma turbina que gera energia para as mais diversas atividades.(15, 16) É precisamente pelo facto de o dióxido de carbono ser capturado antes do hidrogénio ser queimado que se designa este processo por pré-combustão, uma vez que é removido das reações antes da combustão. Uma vez que a técnica de separação é relativamente fácil, este processo não representaria penalidades excessivas na produção de energia, para além de se integrar a captura do dióxido de carbono com a geração de energia do combustível. De facto, estipula-se uma perda de eficiência na ordem dos 7-9% com este método, que visa ser reduzida até 2020 para os 5-6%.(15, 17) Este é o processo dotado de mais experimentação e frequência de utilização comparativamente aos restantes, pois envolve processos químicos mais simples e tem menos custos em termos energéticos. (15, 17) 4

10 1.1.2 Combustão em oxigénio puro O processo de combustão em oxigénio inicia-se de uma forma muito semelhante à pré-combustão, já que o oxigénio é diferenciado dos restantes componentes do ar (sobretudo do azoto), por meio da ação de um separador.(15) Em seguida, o oxigénio sofre ainda um conjunto de ações de purificação antes de ser colocado a reagir com o combustível. Aquando do momento de reação com o combustível fóssil, gera-se vapor de água e CO 2, cuja combinação tem potencial para movimentar as turbinas e gerar a produção de energia. No entanto, o processo não termina aqui, uma vez que o CO 2 se encontra extremamente exposto. Na realidade, o vapor de água da reação é arrefecido, condensado e removido, de forma a que seja fácil capturar o dióxido de carbono.(18) Este processo, ao realizar a combustão em oxigénio puro, causa aumentos elevados da temperatura de reação e gera a reciclagem do dióxido de carbono, que naturalmente busca reduzir as temperaturas. Paralelamente a isto, o processo é vantajoso a nível ambiental, já que ao combustar com oxigénio puro e não com ar, não há a presença de azoto, pelo que não serão formados óxidos de azoto, agentes responsáveis pelas chuvas ácidas. (18) No outro extremo, encontra-se a clara desvantagem de ser necessário aumentar em 15% a produção de energia, devido à necessidade de se separar o oxigénio do ar. Assim, estar-se-ia a contrariar a sustentabilidade pretendida, pois ter-se-ia de fazer a combustão de uma maior quantidade de combustíveis fósseis para obter a mesma energia. Apesar deste valor ser preocupante, os engenheiros preveem o desenvolvimento de tecnologias capazes de reduzir esta perda de eficiência para os 8% até 2020 e anulá-la por completo até (15, 17) Figura 9- Combustão em Oxigénio Puro (1) 5

11 1.1.3 Pós-combustão Depois da combustão dos recursos fósseis, os gases libertados são direcionados para uma torre de absorção onde, ao ascenderem, entram em contacto com uma solução de aminas, que se desloca no sentido contrário e irá absorver o CO 2 (ver passo 3 da Figura 4). Seguidamente, é feita uma lavagem com água que leva à separação entre aminas e gases. Terminado este passo, os gases já sem o CO2 são libertados para atmosfera. (19, 20) A solução de aminas rica em dióxido de carbono é então direcionada para outro compartimento onde é revertido o processo de absorção (ver passo 4 da Figura 4). As aminas, depois de este processo químico ser efetuado, são transportadas Figura 10- Pós- Combustão (3) para a câmara de absorção, onde o ciclo é repetido novamente. O CO 2 está pronto, então, para a parte mais cara (em termos energéticos) do processo pois, para ser transportado, terá que ser comprimido até atingir uma pressão de psi para poder ser, por exemplo, canalizado.(19, 21) No entanto, novas tecnologias estão a ser criadas e as existentes melhoradas de modo a que esta separação seja mais rentável. Exemplificando: Novas técnicas de compressão do CO 2 (como o shockwave compression), que visam tornar mais fiável este processo, monetária e energeticamente. Novos filtros, tanto químicos como físicos, para uma absorção mais eficaz do dióxido de carbono. (21) A vantagem deste processo de extração é que, ao ser efetuado após a combustão, é possível instalar estes filtros nas chaminés das centrais de produção de energia, tornando possível o aproveitamento das centrais mais antigas e eliminando a necessidade da construção de novas. (12) Neste momento, a relação entre o custo e o benefício não é favorável o suficiente para a aplicação desta tecnologia de extração do CO 2 em massa, visto que previsões indicam que, se tal fosse realizado, o custo da eletricidade aumentaria em cerca de 80%. Como tal, este processo ainda não foi testado em larga escala, para poder ser completamente aprovada a implementação do mesmo nas centrais.(21) (22) 6

12 1.1.4 O Papel dos Engenheiros na Atualidade dos Processos de Captura Os Engenheiros desempenham um papel fundamental nas tecnologias CCS já que, para além de desenvolverem todas as tecnologias envolvidas no processo de captura, transporte e armazenamento do dióxido de carbono, têm também que garantir a sua sustentabilidade. Esta é, de facto, uma temática primordial, já que é desprezável produzir tecnologia com um impacte ambiental mais negativo do que a causa da sua construção.(23) Nas tecnologias que se conhecem hoje para a realização dos três processos de captura do carbono, podemos realçar a ação dos engenheiros em dispositivos como as Unidades de Separação do Ar Atmosférico utlizadas na pré-combustão. Estes dispositivos têm uma importância essencial no desenrolar dos processos descritos, já que más afinações ou conceções podem gerar compostos ou produtos de reação indesejáveis e nocivos para o ambiente, por mera ineficácia. Para além disso, é imperativo que possuam uma elevada eficiência. (15) O engenheiro tem de demonstrar grandes conhecimento na área dos materiais, de forma a saber as matérias-primas que devem ser utilizadas para o desenvolvimento dos sistemas e qual a forma mais eficiente e rápida de os interligar. É necessário, também, um elevado domínio das propriedades mecânicas dos fluídos, de forma a compreender o que acontece dentro dos sistemas e a garantir que nenhum imprevisto tenha lugar. (24) 7

13 1.1.5 O Papel dos Engenheiros no Futuro dos Processos de Captura Apesar de o exemplo anterior ser bastante específico, ele tem por objetivo reivindicar a atenção para a quantidade de áreas em que o saber técnico-científico de um engenheiro pode atuar num simples componente do processo de captura de carbono. Imaginando as exponenciais quantidades de outros componentes em que os engenheiros poderão interferir e aperfeiçoar, como turbinas, tubagens, geradores, sistemas elétricos, circuitos, motores e até outros de origem inovadora que possam surgir, podemos compreender o potencial do trabalho da Engenharia nesta área. Podemos, ainda, maximizar esta noção quando compreendemos que, associado a todo este funcionamento, é necessário o emprego de pessoas com conhecimentos técnicos elevados para garantir a gestão de produção de todos estes compostos de uma forma sustentável. Permitindo-nos levar isto mais longe, podemos associar esta atividade de busca da sustentabilidade a engenheiros com amplos conhecimentos de geologia e de materiais, essenciais na hora do armazenamento, mas também no próprio processo de captura. A Engenharia tem, assim, um papel fundamental. Na verdade, este método de criação de combustíveis fósseis verdes é essencial para a paragem da disseminação do aquecimento global, já que se estima que tenha influências na ordem dos 15-55% na redução de emissões de dióxido de carbono até Para além disto, representa a única tecnologia low-carbon que pode atuar sobre as emissões de manufaturadores e indústrias de produção de ferro e cimento. (15, 25) Também no panorama económico, o desenvolvimento de tecnologias no sentido da captura de carbono revelar-se-ia extremamente útil, já que a previsão de custos da redução das emissões de carbono até 2050 reduziriam em 40% com a sua aplicação.(26) 8

14 1.2 Transporte O CO 2 é transportado através de tubagens, à semelhança do gás natural e da água. As tubulações são versáteis no sentido em que podem ser instaladas numa variedade considerável de locais, por exemplo, submersos ou subterrâneos, até altas profundidades. No entanto, as de CO 2 exigem uma composição distinta.(12, 27) 1.2.1Investigação realizada A investigação realizada sobre a CCS foca-se, essencialmente, nos processos de captação e de armazenamento, visto já existir um meio de transporte disponível. Portanto, esta área encontra-se subdesenvolvida, havendo, assim, pouco conhecimento relativo ao design e à manutenção destes tubos. De facto, a geração hodierna de tubagens de CO 2 a alta pressão encontra-se maioritariamente nos Estados Unidos da América, operacional desde a década de 80, numa extensão superior a 2400km. (12, 27) 1.2.2Problema da tecnologia atualmente empregada O CO 2 é armazenado principalmente em mar alto, pelo que uma extensão notável das tubulações terá de estar submersa. A composição tubular utilizada apresenta-se dúctil em situações de altas temperaturas e surgem fissuras quando é sujeita a temperaturas baixas, mostrando falta de resistência do metal nestas condições. Estas fendas levam à libertação em baixas quantidades do CO 2 que, reagindo com a água, forma uma solução ácida, levando a problemas relacionados com a corrosão. (12, 27) Condições de transporte O transporte do referido gás a longas distâncias é mais eficiente quando este está na fase supercrítica, fase fluida na qual a temperatura e a pressão estão ambas acima dos valores críticos. Portanto, o CO 2 expande como um gás, mas tem a densidade de um líquido. (28) Em geral, o trajeto do gás inicia-se na fonte de captação e termina diretamente no local de armazenamento. Há, todavia, a possibilidade de findar num veículo de transporte terrestre (comboios ou camiões) ou marítimo, dependendo de onde se encontram geograficamente esses pontos.(12) 9

15 1.3 Armazenamento Seguido da captura e do transporte, é necessário encontrar uma solução para depositar o CO 2. Este local terá necessariamente que ser viável, isto é, capaz de armazenar grandes quantidades de dióxido de carbono durante um largo período de tempo (centenas de milhares de anos), de baixos custos de armazenamento e, mais importante ainda, de baixo risco de acidente, para não existirem impactos no ambiente(29). Pode-se dividir o armazenamento em dois ramos diferentes: a fixação de CO 2 em formações rochosas (armazenamento geológico) ou o armazenamento no fundo dos oceanos. (12) Armazenamento Geológico Existem diferentes tipos de armazenamento geológico: armazenamento em reservatórios de petróleo e gás natural, em aquíferos salinos profundos e em filões de carvão Armazenamento em reservatórios de petróleo e gás natural Este tipo de armazenamento já é bem conhecido e utilizado há aproximadamente 40 anos por indústrias que pretendem otimizar a extração de óleo dos reservatórios. A este processo deu-se o nome de EOR (Enhance Oil Recovery Otimização da Extração de Petróleo). Surgiu no Texas, Estados Unidos, e neste momento já há mais de 130 projetos EOR em operação a nível global, sendo que grande parte destes se situa na América do Norte. (30) Figura 11 - EOR- Otimização da Extração do Petróleo(4) Em termos simples, o CO 2 é injetado no estado líquido nos reservatórios. Posteriormente, misturar-se-á com o petróleo, tornando-o menos viscoso, o que torna a sua extração posteriormente mais fácil. À superfície, o CO 2 volta a separarse do petróleo devido à diminuição da pressão. Aí, pode ser capturado, comprimido e injetado de novo. Durante este processo, cerca de 40% do CO 2 injetado fica retido nas próprias formações rochosas, devido à porosidade destas. (30) Uma vantagem deste tipo de armazenamento é que o aumento da produtividade da extração de petróleo cobre parte dos custos da injeção de CO 2. (31) Por outro lado, está limitado devido à necessidade de proximidade entre um reservatório de petróleo à fonte emissora de CO 2. (31) No entanto, de todos os tipos de armazenamento, este é o mais estudado, conhecido e utilizado. Nos últimos 40 anos da sua utilização, já se armazenou cerca de 1 GT de CO 2. (30) 10

16 Não com fins de extrair mais recursos fósseis, considera-se a possibilidade de armazenar, também, em antigos reservatórios de gás natural e petróleo. Estes, durante milhares de anos, retiveram os combustíveis fósseis no seu interior sem os deixar escapar, pelo que têm, então, as características necessárias para reter o C0 2. Para além do mais, existe vasta informação sobre a sua capacidade de armazenamento, tipo de rocha e outros fatores importantes a ter em conta, uma vez que foram monitorizados durante anos. Neste caso, não existe nenhuma vantagem em termos financeiros. (32) Armazenamento em aquíferos salinos profundos Os aquíferos salinos profundos são considerados bons locais de armazenamento, uma vez que as rochas destas formações geológicas são bastante porosas, sendo assim capazes de reter o CO 2. (33) No entanto, este tipo de armazenamento ainda não foi tão estudado como o armazenamento anteriormente referido. (31) Mesmo assim, já foi utilizado com sucesso em algumas centrais. É de notar o projeto Sleipner na Noruega que, desde 1996, tem vindo a injetar CO 2 resultante da produção de gás natural em arenito presente no fundo do Mar do Norte, tendo mais de 14 MT de CO 2 sido injetadas e armazenadas. (30) Uma vantagem deste armazenamento é estar presentes em grande parte do globo terrestre e, deste modo, perto de muitas centrais termoelétricas e de outras fontes emissoras de CO 2. (31, 34) Como desvantagem, tem-se o facto de não trazer nenhum benefício em termos de custos resultantes da injeção do CO 2. (31) Armazenamento em filões de carvão não extraíveis No mundo, existem diversos locais que contêm carvão mas que, por razões geológicas (como estarem a uma elevada profundidade), tecnológicas ou económicas, não se conseguem explorar, ou seja, não se consegue escavar para extrair o carvão.(35) Estas camadas de carvão são ricas em metano e, injetando o CO 2, que libertará o metano, posteriormente capturado, retêm o CO 2. Testes realizados mostram que a quantidade de CO 2 retido no carvão é duas vezes superior à de metano libertado. Este processo de recuperação do metano por injeção de CO 2 é chamado de ECBM (Enhance Coal Bed Methane). (36) A técnica ECBM ainda não foi industrializada, estando a ser estudada há duas décadas. Já foram feitos diversos testes piloto em diversas partes do mundo.(35) Existem diversos fatores que levam a que este tipo de armazenamento ainda não tenha começado a ser aplicado a grande escala, tal como como a necessidade de haver uma definição globalmente aceite sobre o que se consideram depósitos de carvão inexploráveis e o facto de ainda ser necessária uma melhoria de eficiência na injeção de CO 2.(35) Uma das vantagens que se aponta para este tipo de armazenamento é o custo de injetar o CO 2 ser, em parte, coberto pela venda do metano capturado. (34) 11

17 1.3.2Armazenamento no Fundo dos Oceanos Este modo de armazenamento já tem sido alvo de um estudo teórico e de testes de pequena escala há mais de duas décadas. Ainda está longe de ser industrializado, uma vez que se trata de uma área que precisa de ser mais aprofundada, nomeadamente devido aos possíveis riscos ambientais e questões legais que pode trazer.(37) Já foram propostos diversos tipos de tecnologias e de processos que permitiriam este armazenamento. Um deles consiste na injeção do CO 2 no estado líquido a uma profundidade entre os 1000 e os 3000 metros. A estas profundidades, o CO 2 torna-se mais denso do que a água, o que o impede de ascender à superfície.(29) Uma outra hipótese fundamenta-se em formar hidratos de C0 2 sólidos e largá-los no oceano, onde ficariam inertes.(37) Existem muitos problemas levantados relativamente a este armazenamento sendo que grande parte deles se prende sobre a possibilidade de o armazenamento de CO 2 no oceano afetar a vida marinha, devido ao aumento da acidez da água. (37) Figura 12 Tipos de Armazenamento do CO 2 (5) 12

18 2. Exemplos atuais de projetos onde se faz o armazenamento de CO 2 Atualmente existem 15 projetos CCS de grande escala em operação. Observando a Tabela 2 na página seguinte, entende-se que a pré-combustão e fixação de CO 2 em reservatórios naturais de petróleo foram usados em 10 dos 15 projetos, constituindo, por isso, respetivamente, o processo de captura e tipo de armazenamento mais populares. No total, estes 15 projetos capturam, por ano, aproximadamente 28,7 GKg de CO 2.(7) Destes 15 projetos, apenas um é uma central termoelétrica. Esta central canadiana que produz energia pela combustão do carvão está em operação desde Graças à tecnologia CCS, captura 90% das duas emissões, cerca de 1 GKg de CO 2 ao ano. (38) Mais duas centrais termoelétricas estão a ser construídas, neste momento, nos Estados Unidos e 10 estão em fase de planeamento. Na verdade, observando o gráfico 3, pode-se constatar que há um total de 7 projetos CCS em construção e 17 em fase de planeamento. Nestes projetos, constam indústrias de processamento de gás natural, produção de hidrogénio, refinarias de petróleo, entre outras. Se todos estes projetos passarem, de facto, para uma fase de operação, o que se estima vir a acontecer depois de 2020, passarão a ser capturado por ano aproximadamente 70,8GKg de CO 2, dos quais 22,2 GKg serão apenas das 13 centrais termoelétricas. (7) Este último número constitui, no entanto, apenas 0.16% das emissões a nível global das centrais termoelétricas. (9) 13

19 Tabela 3- Projetos CCS de Grande Escala em Operação (7) 14

20 3. Nota Final A equipa de trabalho acredita seriamente no potencial de um estudo aprofundado no âmbito do conceito de combustíveis fósseis verdes. Na verdade, a descrição dos processos de captura, transporte e armazenamento apresentada neste relatório permite compreender a complexidade dos mecanismos associados a esta tecnologia de Captura de Carbono e Armazenamento, um dos recentes avanços tecnológicos na incidência da obtenção destes mesmos combustíveis fósseis verdes. Da pesquisa, concluímos que este é um conceito motivador de muita controvérsia e ampla discussão que, por repetida análise, poderá encontrar melhorias significativas com a passagem do tempo. A importância desta tecnologia para a sustentabilidade do sistema Terra é veemente expressa por alguns dos dados apresentados, que demonstram a necessidade de redução eficaz nas centrais de energia das emissões de carbono. Paralelamente a isto, verifica-se uma emancipação deste conceito com a apresentação de dados bibliográficos referentes a relatórios de perspetivas de custos económicos, que categorizam a redução drástica das despesas financeiras no processo de redução das emissões de carbono quando se recorre a tecnologia deste tipo. No sentido oposto, diversos problemas como redução da eficiência energética, custos de impacto ambiental motivados por toda a construção e aplicação desta tecnologia, entre outros fatores de cariz sobretudo ambiental, permitem-nos compreender os entraves éticos e profissionais relacionados com a colocação em prática imediata desta tecnologia. Outra das conclusões que nos é permitido retirar da realização deste trabalho é que as matérias condicionantes deste subtema são muito abrangentes, podendo fugir aos trâmites da Engenharia, e complementar-se com aspetos de cariz económico, financeiro e social. Na realidade, problemáticas associadas à ampla dispersão do carbono depois de armazenado no solo motivariam um estudo necessário e obrigatório relativo a situações de ordem legal, como é o caso das violações de propriedade privada. Ainda que estes estudos pareçam desviar-se do interesse dos engenheiros mecânicos, torna-se importante a sua elaboração e análise posterior, de forma a serem desenvolvidos métodos e engenhos que facilitem a aplicação da legislação de cada país. Em síntese, a equipa de trabalho verificou que existem um conjunto de vantagens e desvantagens relativas a cada um dos processos da Captura de Carbono e Armazenamento, expô-las, descreveu-as e relacionou-as, por vezes, com outras áreas complementares fundamentais ao desenrolar da atividade da Engenharia, de forma a compreender em que estado está a busca por combustíveis fósseis verdes. Com o trabalho, foi ainda permitido o ganho de uma nova consciência ecológica e da importância da atividade que nos propomos a aprender e a desempenhar no futuro (Engenharia Mecânica) para o bom funcionamento do planeta Terra e da qualidade de vida dos seus habitantes. 15

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