Os pesquisadores da ETH analisaram várias possibilidades para reduzir o CO líquido ₂ emissões da indústria química a zero. Sua conclusão? A indústria química pode, de fato, ter um futuro neutro em carbono.

O Conselho Federal da Suíça decidiu que o país deve se tornar neutro em carbono até 2050. Isso pode ser um desafio no que diz respeito ao tráfego de automóveis e a todo o setor de energia, mas não impossível - com eletrificação sistemática e uso exclusivo de fontes de energia neutras em carbono, por exemplo.

Uma mudança desse tipo será mais difícil para a indústria química. Embora para muitos outros setores industriais uma das principais preocupações seja a eficiência energética, a indústria química também deve abordar a questão das matérias-primas. "Polímeros, plásticos, Fibras têxteis sintéticas e medicamentos contêm carbono. Tem que vir de algum lugar, "explica Marco Mazzotti, Professor de Engenharia de Processos na ETH Zurich. Como as coisas estão, a grande maioria desse carbono vem do petróleo e do gás natural. Durante a produção, e quando os produtos químicos são queimados ou se decompõem no final de sua vida, eles liberam CO ₂ .

Usando figuras de concreto e produção de metanol como estudo de caso, Mazzotti e colegas de trabalho da ETH Zurique e da Universidade de Utrecht já compararam sistematicamente várias abordagens que visam reduzir o CO líquido ₂ emissões da indústria química a zero. A principal conclusão do novo estudo é que a meta de alcançar CO líquido zero ₂ emissões na indústria química são de fato alcançáveis. Contudo, todas as abordagens que o estudo examinou para atingir esta meta têm vantagens e desvantagens, que se manifestam de forma diferente em diferentes regiões do mundo. Além disso, todos os três conceitos requerem mais energia (na forma de eletricidade) do que os métodos de produção atuais.

Capturar CO ₂ ou usar biomassa

• Uma abordagem envolve continuar a usar recursos fósseis como matéria-prima, mas capturando sistematicamente CO ₂ emissões e sequestrando-as no subsolo usando um processo conhecido como captura e armazenamento de carbono (CCS). A grande vantagem aqui é que os processos de produção industrial de hoje não precisariam ser alterados. Contudo, os locais de armazenamento devem ser adequados em termos de sua geologia, oferecendo, por exemplo, camadas sedimentares profundas que contêm água salgada. Esses sites não são encontrados em todo o mundo.
• Outra abordagem seria ver a indústria usando carbono de CO ₂ capturado antecipadamente do ar ou de gases residuais industriais. Este processo é denominado captura e utilização de carbono (CCU). O hidrogênio necessário para produtos químicos seria obtido da água usando eletricidade. A abordagem envolveria uma grande revisão dos processos de produção de produtos químicos e reconstrução de grandes partes da infraestrutura industrial. Além disso, requer uma quantidade extremamente grande de eletricidade - seis a dez vezes mais do que o CCS. "Este método pode ser recomendado apenas em países com uma mistura de eletricidade neutra em carbono, "Mazzotti explica, continuando:"Demonstramos claramente que o uso de grandes quantidades de eletricidade a partir de centrais elétricas a carvão ou a gás, na verdade, ser muito pior para o clima do que o método de produção atual baseado em combustíveis fósseis. "
• Uma opção final seria usar biomassa (madeira, usinas de açúcar, oleaginosas) como matéria-prima para a indústria química. Embora este método exija menos eletricidade do que os outros, envolve o uso intensivo da terra para o cultivo - exigindo 40–240 vezes mais terra do que as outras abordagens.

O futuro de voar

Mazzotti e seus co-autores basearam seu estudo na produção de metanol, que é semelhante ao processo usado para a produção de combustíveis. Seu trabalho, portanto, também informa a discussão sobre os combustíveis para aeronaves no futuro, como Mazzotti aponta:"Ouvimos isso uma e outra vez, até mesmo de especialistas, que a única maneira de a aviação se tornar neutra em carbono é através do uso de combustíveis sintéticos, ", diz ele." Mas isso não é verdade. "A produção de combustíveis sintéticos é um processo que consome muita energia. Se eletricidade de carvão ou de usinas a gás fossem usadas para esse fim, os combustíveis sintéticos teriam uma pegada de carbono ainda maior do que os combustíveis fósseis. O estudo mostra que existem pelo menos duas alternativas viáveis ​​aos combustíveis sintéticos:a aviação poderia continuar a usar combustíveis fósseis se o CO ₂ emitidos por aeronaves foram capturados e sequestrados em outro lugar, ou os combustíveis podem ser obtidos da biomassa.