Uma vez que 70 por cento da demanda global por energia é atendida pela queima de combustíveis fósseis, como carvão e gás natural, não é surpreendente que estejamos bombeando enormes quantidades de dióxido de carbono de advertência climática na atmosfera - surpreendentes 35,8 bilhões de toneladas (32,5 bilhões de toneladas métricas) em 2017, de acordo com a Agência Internacional de Energia.

Mas mesmo com fontes de energia limpa, como a energia eólica e solar, aumentando rapidamente em todo o planeta, provavelmente ainda usaremos combustíveis fósseis em um futuro próximo. É por isso que muitos estão buscando tecnologia de captura de carbono para usinas de energia como forma de reduzir as emissões. A usina de Petra Nova perto de Houston, atualmente a maior instalação de captura de carbono pós-combustão do mundo, manteve mais de 1 milhão de toneladas (907, 000 toneladas métricas) de carbono na atmosfera nos primeiros nove meses após a entrada em operação em janeiro de 2017.

Usando o carbono que capturamos

Mas isso leva a outra questão. O que fazemos com todo esse dióxido de carbono? Armazená-lo no subsolo é uma opção. Mas em um artigo publicado em 29 de março, 2018 na revista científica Joule, um grupo de cientistas canadenses e americanos descreve uma solução ainda mais intrigante. O CO2 capturado pode ser convertido em outras moléculas para criar combustíveis para armazenar energia gerada por turbinas eólicas ou painéis solares, bem como fornecer matéria-prima para a fabricação de plásticos e outros produtos.

"Considere isso como uma forma de fotossíntese artificial, "Phil De Luna, um doutorando em Engenharia de Ciência de Materiais na Universidade de Toronto e um dos autores do artigo, explica. "As plantas pegam CO2, luz solar e água e produzem açúcares e outras coisas de que precisam para viver. Estamos pegando energia e CO2 e os convertendo em coisas que podemos usar."

De acordo com De Luna, converter o excesso de CO2 em combustível como meio de armazenamento resolveria um dos problemas de intermitência da energia renovável - isto é, a queda na produção que ocorre quando o sol se esconde atrás das nuvens ou o vento para de soprar. E como um líquido, também seria mais fácil de transportar do que a energia armazenada em pesados, baterias volumosas.

Quando se trata de energia renovável, "Há uma grande lacuna no armazenamento agora, e este CO2 fornece uma solução, "De Luna diz.

O CO2 capturado também pode ser usado para fazer matérias-primas, como etileno, uma matéria-prima química derivada de petróleo e gás natural que é o ponto de partida para os plásticos (conforme detalha esta cartilha da Universidade Estadual da Pensilvânia). Isso não só armazenaria o carbono, mas também ajudam a reduzir a demanda por petróleo e gás. O processo pode até fornecer uma solução para o crescente problema ambiental da poluição do plástico, muito do que chega aos oceanos do mundo. O plástico pode ser reciclado de forma mais eficaz, queimando-o, capturando o CO2 e usando-o para fazer novo plástico. "Agora, você tem um circuito fechado que pode reduzir o desperdício de plástico, "De Luna explica.

Extração direta da atmosfera

Mesmo com a geração de energia gradualmente mudando para fontes renováveis, ainda haverá muitas emissões de CO2 para capturar de outras fontes industriais, como siderúrgicas e fábricas de cimento, De Luna diz. Em última análise, podemos ver fábricas de CO2 em grande escala que extraem carbono diretamente da atmosfera. (Climeworks, uma empresa suíça, já é pioneira nessa tecnologia).

"Na grande visão, nunca precisaríamos extrair combustíveis fósseis do solo, "De Luna disse." Você poderia fazer produtos de CO2 retirado da atmosfera. "

Embora as tecnologias atuais para conversão de CO2 ainda estejam em sua infância relativa, De Luna e seus colegas esperam ver grandes avanços nas próximas décadas. A conversão eletroquímica de CO2 é a mais próxima da comercialização, eles observam no artigo. Cinqüenta anos ou mais daqui a pouco, O CO2 pode ser convertido usando máquinas moleculares ou nanotecnologia.

"Isso ainda é tecnologia para o futuro, "Oleksandr Bushuyev, outro co-autor e pós-doutorado na Universidade de Toronto, anotado em um comunicado de imprensa. "Mas é teoricamente possível e viável, e estamos entusiasmados com sua ampliação e implementação. Se continuarmos a trabalhar nisso, é uma questão de tempo até que tenhamos usinas onde o CO2 é emitido, capturado, e convertido. "

De Luna e seus colegas do Sargent Group da Universidade de Toronto estão entre os semifinalistas do Carbon XPrize, uma competição global de US $ 20 milhões para desenvolver tecnologias inovadoras para converter as emissões de CO2 em produtos valiosos, como combustíveis, materiais de construção e itens para uso diário.