Otimização da captura de carbono

A captura de carbono é o processo de capturar emissões de dióxido de carbono (CO2) na fonte, ou diretamente do ar, impedindo que ele entre na atmosfera. Depois de capturado, o CO2 é purificado, liquefeito e utilizado em outros produtos comerciais e industriais que podem ser comercializados. Alternativamente, ele pode ser transportado para um local de armazenamento adequado para isolamento de longo prazo da atmosfera.

Existem três métodos principais de extração, que diferem dependendo do processo industrial e da concentração de carbono no combustível de origem ou na matéria-prima:

• Captura pós-combustão: o CO2 é removido após a combustão do combustível fóssil, capturado dos gases provenientes da combustão, especialmente em usinas de energia, mas também em outras fontes pontuais. Isso é usado principalmente para fontes de energia de queima mais limpas com concentrações mais baixas de carbono, como gás natural e biocombustíveis.
• Captura pré-combustão: oxidação parcial do combustível fóssil antes da combustão resulta em monóxido de carbono. O vapor adicionado produz CO2, que é capturado, e hidrogênio que pode ser usado como combustível. Este método é usado para fontes com concentração média de carbono.
• Combustão de “oxicombustível”: o combustível fóssil é queimado em oxigênio puro, criando um gás de combustão que consiste quase inteiramente de CO2. Este método é usado para fontes com os mais altos níveis de concentração e que são as mais difíceis de descarbonizar.

O sucesso da captura de carbono depende em grande parte de três fatores:

• otimizar a eficiência e a relação custo-benefício do processo de captura.
• reduzir o custo de transporte.
• garantir a contenção confiável de gases e líquidos.

Cada um desses itens apresenta vários desafios fundamentais. Para o próprio processo de captura, eles incluem a gestão cuidadosa do consumo energético e o controle de reações químicas voláteis sob alta temperatura e pressão extrema com o objetivo de maximizar as taxas de captura. A manutenção de operações seguras de transporte depende da prevenção de falhas do compressor e da bomba, da gestão do processo de liquefação e da prevenção da instabilidade da fase e da perda de contenção em cilindros, tanques e tubulações. O armazenamento de CO2 precisa avaliar com precisão a capacidade, garantindo a eficiência do processo de injeção e mantendo a segurança e a integridade dos locais de armazenamento subterrâneos, como as cúpulas de sal.