p Talvez a melhor esperança para desacelerar a mudança climática - capturar e armazenar as emissões de dióxido de carbono no subsolo - permaneça ilusória devido em parte à incerteza sobre sua viabilidade econômica. p Em um esforço para esclarecer este ponto, pesquisadores da Universidade de Stanford e da Universidade Carnegie Mellon estimaram as demandas de energia envolvidas em um estágio crítico do processo.

p Suas descobertas, publicado em 8 de abril em Ciência e Tecnologia Ambiental, sugerem que o gerenciamento e o descarte de salmouras de alta salinidade - um subproduto do sequestro subterrâneo de carbono eficiente - imporá penalidades significativas de energia e emissões. Seu trabalho quantifica essas penalidades para diferentes cenários de gestão e fornece uma estrutura para tornar a abordagem mais eficiente em termos de energia.

p "Projetar novos sistemas de infraestrutura para armazenamento geológico de carbono com uma apreciação de como eles se cruzam com outros desafios de engenharia - neste caso, a dificuldade de gerenciar salmouras de alta salinidade - será fundamental para maximizar os benefícios de carbono e reduzir os custos do sistema, "disse a autora sênior do estudo, Meagan Mauter, professor associado de Engenharia Civil e Ambiental na Universidade de Stanford.

p Para limpar, O futuro das energias renováveis ​​não acontecerá da noite para o dia. Uma das pontes nesse caminho envolverá lidar com as emissões de dióxido de carbono - o gás de efeito estufa dominante que aquece a Terra - à medida que o uso de combustível fóssil diminui. É aí que entra o sequestro de carbono. Embora a maioria dos cientistas do clima concorde com a necessidade de tal abordagem, tem havido pouca clareza sobre os custos do ciclo de vida total da infraestrutura de armazenamento de carbono.

p Desafio salgado

p Um aspecto importante dessa análise é entender como vamos gerenciar salmouras, água salgada altamente concentrada que é extraída de reservatórios subterrâneos para aumentar a capacidade de armazenamento de dióxido de carbono e minimizar o risco de terremotos. Os reservatórios salinos são os locais de armazenamento mais prováveis ​​para o dióxido de carbono capturado porque são grandes e onipresentes, mas as salmouras extraídas têm uma concentração média de sal quase três vezes maior do que a água do mar.

p Essas salmouras precisarão ser descartadas por meio de injeção em poço profundo ou dessalinizadas para reutilização benéfica. O bombeamento subterrâneo - uma abordagem que tem sido usada para águas residuais da indústria de petróleo e gás - tem sido associado ao aumento da frequência de terremotos e leva a uma reação pública significativa. Mas dessalinizar as salmouras é significativamente mais caro e consome muita energia, devido, em parte, aos limites de eficiência das tecnologias de dessalinização térmica. É um elemento essencial, etapa complexa com um preço potencialmente alto.

p A grande imagem

p O novo estudo é o primeiro a avaliar de forma abrangente as penalidades de energia e as emissões de dióxido de carbono envolvidas na gestão da salmoura em função do transporte de carbono, gestão de reservatórios e cenários de tratamento de salmoura nos EUA. Os pesquisadores se concentraram no tratamento de salmoura associado ao armazenamento de carbono de usinas termelétricas a carvão porque são as maiores fontes de dióxido de carbono do país, as metas mais econômicas para captura de carbono e suas localizações são geralmente representativas da localização das fontes pontuais de dióxido de carbono.

p Talvez sem surpresa, o estudo encontrou penalidades de energia mais altas para cenários de gerenciamento de salmoura que priorizam o tratamento para reutilização. Na verdade, o gerenciamento de salmoura imporá a maior penalidade de energia de pós-captura e compressão em uma base por tonelada de dióxido de carbono, até uma ordem de magnitude maior do que o transporte de carbono, de acordo com o estudo.

p "Nao tem almoço gratis, "disse o autor principal do estudo, Timothy Bartholomew, um ex-aluno de graduação em engenharia civil e ambiental na Carnegie Mellon University que agora trabalha para a KeyLogic Systems, contratado para o Laboratório Nacional de Tecnologia de Energia do Departamento de Energia. "Mesmo as soluções projetadas para o armazenamento de carbono imporão penalidades de energia e resultarão em algumas emissões de carbono. Como resultado, precisamos projetar esses sistemas da forma mais eficiente possível para maximizar seus benefícios de redução de carbono. "

p O caminho a seguir

p As soluções podem estar à mão.

p A penalidade de energia do gerenciamento de salmoura pode ser reduzida priorizando o armazenamento em reservatórios de baixa salinidade, minimizando a taxa de extração de salmoura e limitando a extensão da recuperação de salmoura, de acordo com os pesquisadores. Eles avisam, Contudo, que essas abordagens trazem suas próprias compensações para os custos de transporte, penalidades de energia, capacidade de armazenamento do reservatório e taxas seguras de injeção de dióxido de carbono em reservatórios subterrâneos. Avaliar as compensações será fundamental para maximizar a mitigação das emissões de dióxido de carbono, minimizar os custos financeiros e limitar as externalidades ambientais.

p "Existem implicações relacionadas com a água para a maioria dos caminhos de descarbonização profunda, "disse Mauter, que também é bolsista do Stanford Woods Institute for the Environment. "A chave é entender essas restrições em detalhes suficientes para projetar em torno delas ou desenvolver soluções de engenharia que mitiguem seu impacto."