p Semana Anterior, a mídia informou que o dióxido de carbono atmosférico está em seus níveis mais altos em mais de 4 milhões de anos. O dióxido de carbono na atmosfera é um dos principais motores do aquecimento global. A queda nos gases do efeito estufa associada à redução das viagens durante a pandemia foi um ponto passageiro na tendência mais ampla da mudança climática antropogênica - mudança climática impulsionada por atividades humanas. Uma razão para isso são certas indústrias, que continuou a emitir gases de efeito estufa. p Uma tecnologia chamada "captura direta de ar" pode literalmente sugar o dióxido de carbono do ar. Mihri Ozkan, um professor de engenharia elétrica e da computação da UC Riverside, publicou recentemente um comentário sobre captura direta de ar. Ela é a organizadora principal do Simpósio EN13 - Mudança Climática e Tecnologias de Mitigação, que se concentrará em tecnologias de captura direta de ar no final deste outono. Aqui, O professor Ozkan responde a algumas perguntas sobre a viabilidade da captura direta de ar.

p P:Por que o dióxido de carbono industrial, ou CO ₂ , difícil de eliminar?

p R:De acordo com o Observatório Mauna Loa no Havaí, CO atmosférico ₂ os níveis hoje aumentaram para uma média de quase 420 partes por milhão. Isso é 50% maior do que antes da Revolução Industrial, quando os níveis estavam em 280 ppm. Infelizmente, quase 1,9 bilhão de toneladas de CO industrial ₂ as emissões anuais não podem ser evitadas usando tecnologias de produção mais viáveis. Processos industriais com CO significativo ₂ emissões que são difíceis de evitar são a fabricação de cimento, processamento de gás natural, a produção de ferro, aço, amônia / ureia e biocombustível, e vários processos petroquímicos que produzem produtos químicos, plásticos, e fibras.

p P:Você publicou recentemente sobre a viabilidade da captura direta de dióxido de carbono no ar para removê-lo da atmosfera. Você pode resumir como essas tecnologias funcionam?

p R:Captura direta de ar, ou DAC, de CO ₂ pode ajudar a lidar com emissões difíceis de evitar, como as que mencionei acima. Em termos simples, O DAC usa sorventes líquidos ou sólidos para capturar CO ₂ diretamente da atmosfera. O ar primeiro entra pelas entradas e passa pelos contatores, onde CO ₂ é capturado. Mais tarde, CO capturado ₂ é liberado para armazenamento permanente ou reutilização em diferentes aplicações industriais.

p P:Quais são os custos ambientais e financeiros potenciais, bem como os benefícios da captura direta de ar?

p R:Os custos de capital para equipamentos e custos de comercialização são as principais considerações para as plantas DAC. Para os sistemas à base de solvente líquido, a maioria das despesas de capital são matrizes de contatores para separar gases, calcinador oxi-queimado - um tipo de forno usado para remover CO ₂ de materiais sólidos - slaker, causticante, unidades clarificadoras e condensadoras. Para o sistema à base de sorvente sólido, cerca de 80% do capital está associado a materiais porosos funcionalizados com nitrogênio, e o restante está associado ao calcinador oxi-queimado, bomba de vácuo, e trocador de calor.

p Os sistemas à base de solvente líquido custam um pouco mais para operar do que os sistemas à base de sorvente sólido. Isto se deve principalmente às altas demandas de energia quando o sorvente ou solvente é aquecido para remover o CO ₂ e pronto para reutilização, junto com a eletricidade necessária para operar os ventiladores.

p Consumo de terra e água são outras considerações para o DAC. Para uma moderna tecnologia DAC de solvente líquido para capturar 1 tonelada de CO ₂ , o sistema usa cerca de 1–7 toneladas de água. Além disso, uma planta DAC moderna com energia geotérmica e com capacidade de captura de 1 tonelada métrica por ano requer uma área de terra entre 0,2–0,6 quilômetros quadrados (ou cerca de 0,1 a 0,4 milhas quadradas). Embora o DAC não exija terras aráveis, o tamanho do terreno necessário pode mudar com base no tipo de sistema de alimentação de energia usado nas operações.

p P:A captura direta de ar é uma boa opção para descarbonizar rapidamente a indústria?

p R:Neste momento, com o status atual da tecnologia DAC, pode ajudar a compensar as emissões de setores difíceis de descarbonizar. Para atender às metas globais - remoção de 1, 000 gigatoneladas CO ₂ em 2100 - usando apenas DAC, quase 13, 000 plantas DAC com 1 tonelada métrica de CO ₂ por ano são necessários hoje. Precisaríamos de um investimento de capital de quase US $ 1,7 trilhão em todo o mundo. Por essa razão, outras tecnologias de emissões negativas precisam ser consideradas onde forem mais acessíveis e eficazes.

p P:Quais são algumas ações que governos e indústrias devem tomar para reduzir as emissões de gases de efeito estufa?

p R:Investidor privado, governo, e os investimentos da empresa podem ajudar a cobrir o alto custo de capital dos projetos DAC e também podem ajudar a aumentar a capacidade de captura existente das plantas. Agora, há novas iniciativas de todo o mundo por parte dos governos. Nos E.U.A., o programa de crédito fiscal 45Q incentiva as empresas a serem verdes. Para prevenir crises climáticas, precisamos descarbonizar todos os setores. Os governos de todo o mundo precisam apresentar políticas que avancem nessa direção, especialmente aqueles que são altamente industrializados.

p P:Sua pesquisa busca desenvolver fontes e armazenamento de energia sustentável, frequentemente usando materiais reciclados ou inofensivos, como areia, cogumelos, e garrafas de plástico. No que você está trabalhando agora?

p R:Minha pesquisa se concentra na eletrificação de transporte; portanto, nos concentramos no desenvolvimento de ideias inovadoras na fabricação de baterias de íon-lítio. O número total de veículos elétricos em 2030 deverá ser quase 10 vezes maior do que hoje. Um "Battery Rush" começou! Nosso grupo de pesquisa investiga as maneiras de tornar as baterias de íon-lítio mais sustentáveis ​​usando naturais, fontes renováveis ​​e materiais residuais, como plásticos e vidro. Também nos concentramos em novas baterias de estado sólido e não convencionais.