A quantidade de países que detêm a tecnologia para a captura direta de carbono do ar (DAC, na sigla em inglês: Direct Air Capture) não chega ao número de dedos que temos no corpo, e desde agosto do ano passado o Brasil entrou nesse seleto clube. Desenvolvido no Laboratório de Reatividade de Hidrocarbonetos, Biomassa e Catálise (Larhco), do Instituto de Química (IQ) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), o método traz a vantagem de aproveitamento de biomassa e promoção da circularidade da economia com a extração do dióxido de carbono (CO₂) diretamente da atmosfera.
A primeira unidade totalmente nacional de DAC fica no terraço do prédio do Centro de Tecnologia (CT), na Cidade Universitária, tem o volume de 2 metros cúbicos e capacidade para capturar mais de 1 tonelada de CO₂ por ano, em torno de 5 quilos de carbono por dia, em uma fotossíntese artificial que equivale à tarefa de aproximadamente 100 árvores por ano. O desenvolvimento começou no Larhco, com alunos do professor Cláudio José de Araújo Mota. No entanto, eles concluíram a pós-graduação e ganharam o mundo, desenvolvendo a própria startup, a CarbonAir Energy, hoje residente na Incubadora de Empresas do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia (Coppe).
Bianca Peres Pinto e José Adolfo Oliveira das Chagas fundaram oficialmente a empresa em 2022, impulsionados por programas de empreendedorismo como o Doutor Empreendedor, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj). A empresa vem se tornando referência nacional em tecnologias de captura e utilização de carbono (CCU). Por isso, ambos foram chamados para desenvolver um protótipo com o professor do IQ. “A ideia inicial era de uma prova de conceito para a produção de combustível de aviação de baixo impacto ambiental, combinando carbono atmosférico com hidrogênio para gerar hidrocarbonetos. Mas aos poucos vimos outras possibilidades de aproveitamento da tecnologia”, contou Cláudio Mota.
De acordo com Chagas, o processo desenvolvido considerou diversos fatores, entre eles, o aproveitamento de biomassa, exigência feita pelo professor Mota, que queria usar compostos orgânicos nitrogenados alternativos nos filtros. “Optamos por utilizar os exoesqueletos de crustáceos para criar esse material, criando algo que é capaz de capturar mais que o dobro das substâncias tradicionais adotadas, como as aminas. Assim, podemos também beneficiar com nossa ideia o reaproveitamento de resíduos da indústria alimentícia”, afirmou.
As aminas são amplamente utilizadas em refinarias de petróleo e vários produtos industriais que podem ter origem petroquímica. Elas são empregadas, por exemplo, em unidades de tratamento de refinarias para remover “gases ácidos” (como o sulfeto de hidrogênio, H₂S, e o dióxido de carbono, CO₂) de correntes de gás natural e derivados de petróleo, como o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP).
Redução do efeito estufa
A solução proposta pela CarbonAir Energy chama a atenção de corporações de segmentos que são grandes emissores de carbono, como a indústria de petróleo, cosméticos e siderúrgicas. Atualmente, o carbono capturado é recuperado periodicamente dos filtros e usado para produção de carbonatos inorgânicos, mas também pode ser aplicado diretamente em processos industriais e agrícolas. “Esse processo de reaproveitamento contribui para a geração de produtos de valor agregado. E esta é a meta: extrapolar o conhecimento da Academia para dar soluções econômicas viáveis para a sociedade”, afirmou o professor do IQ.
Segundo Bianca Pinto, o material filtrante é obtido por meio de processos químico-físicos. “Já produzimos mais de 600 quilos desse produto, que é capaz de capturar do ar que entra no módulo 100% do CO₂. O equipamento contribui, sem dúvida alguma, para retirar da atmosfera um dos principais responsáveis pelo aquecimento global, ao promover o efeito estufa”, afirmou a pesquisadora. O protótipo oferece uma integração customizada a processos industriais existentes.
O módulo atende às metas de descarbonização e conformidade regulatória sem comprometer a continuidade das operações. Hoje, os sistemas de sucção de ar para os filtros usam a eletricidade, em um consumo mensal inferior ao de uma geladeira; porém, há o projeto de adoção de energia solar. “Claro que somos a favor do plantio de árvores em todas as áreas possíveis. Mas estamos dando uma solução tecnológica para que no futuro a gente faça, por exemplo, a instalação de uma fazenda de captura, movida a energia solar. Seremos uma alternativa de baixo custo para todos que querem fazer compensação de carbono”, concluiu Bianca.