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Ao longo do último século, grande parte da indústria de celulose e papel dos Estados Unidos se concentrou no canto sudeste do país, instalando fábricas em meio a vastas florestas de madeira para retirar as fibras de pinheiros jovens das espécies loblolly, longleaf e slash.
Hoje, depois de as fábricas triturarem a madeira de coníferas e a processarem em polpa, a lignina (um polímero) remanescente, os produtos químicos usados e a matéria orgânica restante formam um subproduto escuro e xaroposo conhecido como licor negro (black liquor, em inglês). Ele é então concentrado em um biocombustível e queimado, o que aquece as imponentes caldeiras que alimentam a instalação, e libera dióxido de carbono no ar.
Microsoft, JP MorganChase e um consórcio de empresas de tecnologia que inclui Alphabet, Meta, Shopify e Stripe fecharam recentemente acordos multimilionários para pagar proprietários de fábricas de papel a capturar, pelo menos, centenas de milhares de toneladas desse gás de efeito estufa, instalando equipamentos de captura de carbono em suas instalações.
O dióxido de carbono capturado será então conduzido por tubulações até aquíferos salinos a mais de uma milha de profundidade, onde deverá ficar sequestrado permanentemente.
As empresas de tecnologia estão, de repente, apostando forte nessa forma de remoção de carbono, conhecida como bioenergia com captura e armazenamento de carbono, ou BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage, em inglês). O setor também inclui usinas elétricas movidas a biomassa, incineradores de resíduos e refinarias de biocombustíveis que acrescentam equipamentos de captura de carbono às suas instalações.
Como árvores e outras plantas absorvem dióxido de carbono por meio da fotossíntese e essas fábricas irão reter emissões que iriam para o ar, juntas elas podem, teoricamente, remover mais gases de efeito estufa da atmosfera do que foi liberado, alcançando o que é conhecido como “emissões negativas”.
As empresas que pagam por essa remoção podem aplicar essa redução de dióxido de carbono para anular uma parcela de sua própria poluição corporativa. O BECCS agora responde por quase 70% dos contratos anunciados em remoção de carbono, uma popularidade devida, em grande parte, ao fato de que pode ser acoplado a instalações industriais que já operam em grande escala.
“Se estamos equilibrando custo, tempo de chegada ao mercado e potencial de escala final, o BECCS oferece uma proposta de valor realmente atraente em todas as três dimensões”, diz Brian Marrs, diretor sênior de energia e remoção de carbono na Microsoft. A empresa se tornou, de longe, a maior compradora de créditos de remoção de carbono, enquanto corre para equilibrar suas emissões contínuas até o fim da década.
Mas especialistas levantaram uma série de preocupações sobre várias abordagens de BECCS, ressaltando que elas podem inflar os benefícios climáticos dos projetos, confundir emissões evitadas com remoção de carbono e prolongar a vida de instalações que poluem de outras formas. Isso também pode criar incentivos financeiros maiores para explorar florestas ou convertê-las em terras agrícolas.
Quando fontes e sumidouros de gases de efeito estufa são devidamente contabilizados em todos os campos, florestas e fábricas envolvidos, é altamente difícil alcançar emissões negativas com muitas abordagens de BECCS, diz Tim Searchinger, pesquisador sênior da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos. Isso mina a lógica de dedicar mais das terras, colheitas e madeiras limitadas do mundo a tais projetos, ele argumenta:“É uma tolice em algum nível”.
A lógica do BECCS
Para uma usina movida a biomassa, o BECCS funciona assim:
Uma árvore captura dióxido de carbono da atmosfera enquanto cresce, sequestrando o gás na casca, no tronco, nos galhos e nas raízes, ao mesmo tempo que libera oxigênio. Alguém, então, a corta, converte em péletes de madeira e os entrega a uma usina que, por sua vez, queima para produzir calor ou eletricidade.
Normalmente, essa instalação produzirá dióxido de carbono à medida que a madeira incinera. Mas, segundo as regras tanto da União Europeia quanto dos EUA, esta queima é, geralmente, tratada como carbono neutro, desde que as florestas sejam geridas de maneira sustentável e as várias operações cumpram outras regulamentações. O argumento é que a árvore retirou CO₂ do ar, em primeiro lugar, e o novo crescimento vegetal trará essa “dívida de emissões” de volta ao equilíbrio ao longo do tempo.
Se essa mesma usina agora capturar uma parcela significativa do gás de efeito estufa produzido no processo e o bombear para o subsolo, o processo pode potencialmente passar de carbono neutro para carbono negativo.
Mas a suposição inicial de que a biomassa é carbono neutro é fundamentalmente falha, porque não leva plenamente em conta outras maneiras pelas quais as emissões são liberadas ao longo do processo, de acordo com Searchinger.
Entre outras coisas, uma análise adequada também deve perguntar: Quanto carbono fica para trás nas raízes ou nos galhos no chão da floresta que começarão a se decompor e liberar gases de efeito estufa após a remoção da planta? Quanto combustível fóssil foi queimado no processo de corte, coleta e distribuição da biomassa? Quanto gás de efeito estufa foi produzido durante a conversão da madeira em péletes e no envio para outros lugares? E quanto tempo levará para que as árvores ou plantas cresçam novamente, aquelas que, de outra forma, continuariam a capturar e armazenar carbono?
“Se você está colhendo madeira, é essencialmente impossível obter emissões negativas”, diz Searchinger.
Queimar biomassa, ou os biocombustíveis criados a partir dela, também pode produzir outras formas de poluição que podem prejudicar a saúde humana, incluindo material particulado, compostos orgânicos voláteis, dióxido de enxofre e monóxido de carbono.
Evitar emissões de dióxido de carbono em uma determinada fábrica pode exigir a captura de alguns outros poluentes também, notadamente dióxido de enxofre. Mas isso não necessariamente filtra toda a outra poluição que sai pela chaminé, observa Emily Grubert, professora associada de políticas de energia sustentável na Universidade de Notre Dame, que se concentra em questões de gestão de carbono e na transição para longe dos combustíveis fósseis.
Estimulando a demanda
A ideia de que poderíamos usar biomassa para gerar energia e sugar carbono remonta a décadas. Mas, à medida que as temperaturas globais e as emissões continuaram a subir, modeladores do clima descobriram que seriam necessários cada vez mais BECCS ou outros tipos de remoção de carbono para impedir que o planeta ultrapassasse limiares de aquecimento cada vez mais perigosos.
Além de cortes dramáticos nas emissões, o mundo pode precisar sugar 11 bilhões de toneladas de dióxido de carbono por ano até 2050 e 20 bilhões até 2100 para limitar o aquecimento a 2 °C acima dos níveis pré-industriais, de acordo com um relatório de 2022 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (o Intergovernmental Panel on Climate Change, ou IPCC, em inglês). Esse é um limiar que temos cada vez mais probabilidade de ultrapassar.
Esses graves alertas climáticos despertaram interesse e investimentos crescentes em maneiras de retirar dióxido de carbono da atmosfera. Surgiram empresas oferecendo afundar algas marinhas, enterrar biomassa, desenvolver fábricas de captura direta de ar que sugam carbono e adicionar substâncias alcalinas a campos agrícolas ou aos oceanos.
Mas as compras de BECCS superaram, em muito, essas outras abordagens.
Impulsionando a demanda
Para empresas com prazos climáticos que se aproximam rapidamente, o BECCS é uma das poucas opções para remover centenas de milhares de toneladas nos próximos anos, diz Robert Höglund, que cofundou a CDR.fyi, uma corporação de benefício público que analisa o setor de remoção de carbono.
“Se você tem uma meta que quer cumprir em 2030 e quer uma remoção de carbono duradoura, isso é o que você pode comprar”, diz ele.
Isso se deve principalmente ao fato de que esses projetos podem aproveitar a infraestrutura de indústrias existentes. Pelo menos por enquanto, não é preciso financiar, licenciar e desenvolver novas instalações.
“Não é tão difícil construir, porque muitas vezes se trata de adaptar uma planta existente”, afirma Höglund.
O BECCS também é substancialmente menos caro para os compradores do que, por exemplo, a captura direta de ar, com preços médios ponderados de US$ 210 por tonelada, em comparação com US$ 490 entre os acordos até o momento, segundo a CDR.fyi. Isso ocorre em parte porque capturar o dióxido de carbono de, digamos, uma fábrica de celulose e papel, onde ele compõe cerca de 15% dos gases de combustão, requer muito menos energia do que extrair moléculas de CO₂ do ar aberto, onde elas representam apenas 0,04%.
A grande aposta da Microsoft em BECCS
Em 2020, a Microsoft anunciou planos para se tornar carbono negativo até o fim desta década e, até meados do século, remover todas as emissões que a empresa gerou diretamente e a partir do uso de eletricidade ao longo de toda a sua história corporativa.
A empresa está apostando de forma particularmente forte no BECCS para cumprir esses compromissos climáticos, com a categoria respondendo por 76% de suas compras conhecidas de remoção de carbono até agora.
Em abril, a empresa anunciou que compraria 3,7 milhões de toneladas de dióxido de carbono que uma fábrica de papel e celulose, localizada em algum local não especificado no sul dos EUA, eventualmente capturará e armazenará ao longo de um período de 12 anos. O acordo foi firmado por meio da CO280, uma startup com sede em Vancouver, no Canadá, que está formando joint ventures (um empreendimento em conjunto) com empresas de fábricas de papel e celulose no país e nos EUA para financiar, desenvolver e operar os projetos.
Foi a maior compra de remoção de carbono já registrada, até quatro dias depois, quando a Microsoft revelou que havia concordado em comprar 6,75 milhões de toneladas de remoção de carbono da AtmosClear, observou a CDR.fyi. Essa empresa está construindo uma usina de biomassa no Porto da Grande Baton Rouge, na Louisiana, que funcionará em grande parte com bagaço de cana-de-açúcar (um subproduto da produção de açúcar) e resíduos de manejo florestal. A AtmosClear diz que a instalação será capaz de capturar 680 mil toneladas de dióxido de carbono por ano.
“O que temos visto é que muitos desses projetos de BECCS têm sido muito úteis, se não transformadores, para proporcionar investimento em economias rurais”, diz Marrs. “Vemos nossos acordos de BECCS, na Louisiana com a AtmosClear e com alguns outros provedores de estados do Golfo, como um meio real de ajudar a sustentar essas economias, ao mesmo tempo que promovemos práticas florestais sustentáveis.”
Em trimestres anteriores, a Microsoft também fez compras substanciais da Ørsted, que opera usinas que queimam péletes de madeira; da Gaia, que administra instalações que convertem resíduos municipais em energia; e da Arbor, cujas plantas são abastecidas por “mato alto, resíduos de colheita e restos de alimentos”.
Não deixar resíduos irem para o lixo
Notavelmente, pelo menos três desses projetos dependem de alguma forma de resíduo, uma categoria distinta de madeira recém-cortada ou de cultivos plantados com o objetivo de abastecer projetos de BECCS. Resíduos sólidos, resíduos agrícolas, sobras da exploração madeireira e material vegetal removido de florestas para prevenir incêndios representam algumas das oportunidades mais promissoras para o BECCS, bem como algumas questões difíceis de contabilidade de carbono.
Um relatório de 2019 da organização não-governamental National Academy of Sciences estimou que os EUA poderiam alcançar mais de 500 milhões de toneladas de remoção de carbono por ano por meio de BECCS até 2040, enquanto o mundo poderia exceder 3,5 bilhões de toneladas, contando apenas com subprodutos agrícolas, resíduos da exploração madeireira e lixo orgânico, sem precisar plantar culturas dedicadas à energia.
Roger Aines, cientista-chefe do programa de energia do Lawrence Livermore National Laboratory, argumenta que deveríamos ao menos colocar essas fontes em uso, em vez de queimá-las ou deixá-las decompor nos campos. Aines coassinou uma análise semelhante focada na biomassa residual da Califórnia e contribuiu para um relatório de laboratório de 2022 preparado para a Microsoft para avaliar custos e opções de compras de remoção de carbono.
Ele enfatiza que o setor de BECCS pode aprender muito usando esse material residual. Por exemplo, isso deve ajudar a fornecer uma noção mais precisa de se a matemática do carbono vai funcionar caso mais terras, florestas e culturas sejam dedicadas a esse tipo de finalidade.
“O ponto é que você não vai cultivar novo material para fazer isso na maioria dos casos, e não vai precisar por um tempo muito longo, porque há tanto resíduo disponível”, diz Aines. “Se chegarmos a esse ponto, lá no futuro, podemos tratar disso então.”
Contabilidade complicada
Mas a questão crítica que surge com resíduos é: eles de outra forma seriam queimados ou deixados para decompor, ou parte deles poderia ter sido usada de alguma outra maneira que mantivesse o carbono fora da atmosfera?
O bagaço de cana-de-açúcar, por exemplo, é ou poderia ser usado para produzir embalagens e papel recicláveis, embalagens e talheres biodegradáveis para alimentos, materiais de construção ou condicionadores de solo que devolvem nutrientes aos campos agrícolas.
“Muitas vezes, esses materiais já estão sendo usados para outra coisa, então a contabilidade fica complicada muito rapidamente”, diz Grubert.
Alguns temem que os incentivos financeiros para perseguir o BECCS também possam levar empresas a podar mais árvores e plantas do que realmente é necessário para, digamos, manejar florestas ou prevenir incêndios, particularmente à medida que mais e mais usinas de BECCS criem uma demanda cada vez maior pelos suprimentos limitados desses materiais.
“Quando você começa a capturar resíduos, cria um incentivo para produzir resíduos, então é preciso ter muito cuidado com os incentivos perversos”, diz Danny Cullenward, pesquisador e bolsista sênior do Kleinman Center for Energy Policy da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, que estuda mercados de carbono.
Diligência prévia
Como outras grandes empresas de tecnologia, a Microsoft perdeu parte do ímpeto em relação às suas metas climáticas, em grande medida por causa da crescente demanda de energia dos seus centros de dados de IA.
Mas a empresa, em geral, ganhou a reputação de se esforçar para limpar suas emissões diretas onde possível e de buscar abordagens de alta qualidade para a remoção de carbono. Ela consultou extensivamente pesquisadores críticos em firmas de consultoria como a Carbon Direct e demonstrou disposição para pagar preços mais altos a fim de apoiar projetos mais credíveis.
Marrs diz que a empresa estendeu esse escrutínio aos seus acordos de BECCS.
“Queremos o máximo de impacto ambiental positivo possível em cada projeto”, afirma.
“Estamos fazendo meses e meses de diligência técnica, com equipes que visitam o local, que entrevistam as partes interessadas, que produzem um relatório para nós, o qual analisamos em profundidade com um fornecedor terceirizado de engenharia ou um prestador de parecer técnico”, acrescenta.
Em uma declaração posterior, a Microsoft enfatizou que procura validar que todo projeto de BECCS que apoia alcançará emissões negativas, seja qual for a fonte de combustível.
“Em todos esses projetos, conduzimos uma diligência substancial para garantir que as matérias-primas de BECCS, de outra forma, devolveriam carbono à atmosfera em poucos anos”, disse a empresa.
Da mesma forma, Jonathan Rhone, cofundador e diretor-executivo da CO280, enfatiza que eles trabalharam com consultores, registros de mercados de carbono e fábricas de celulose e papel “para garantir que estamos adotando os melhores padrões”. Ele diz que a empresa procura avaliar de forma conservadora a liberação e a absorção de gases de efeito estufa em toda a cadeia de suprimentos das fábricas com as quais trabalha, levando em conta o tipo de biomassa usada por uma determinada planta, a taxa de crescimento das florestas de onde ela é colhida, a distância percorrida por caminhões para transportar madeira ou resíduos de serraria, as emissões totais da instalação e mais.
Rhone diz que seus projetos típicos irão capturar e armazenar, na ordem de 850 a 900 mil toneladas de dióxido de carbono por ano. Quanto isso representará do total de emissões da planta variará, em parte com base em quanto da energia da instalação vem de subprodutos orgânicos e quanto vem de combustíveis fósseis. Para seus primeiros projetos, a empresa buscará capturar de 50% a 65% das emissões de CO₂ nas fábricas de celulose e papel, mas espera eventualmente superar 90%.
Em um e-mail posterior, Rhone disse que o equipamento de captura de carbono nas fábricas com as quais trabalha também irá impedir “níveis substanciais” de emissões de material particulado e dióxido de enxofre e pode reduzir as emissões de outros poluentes também.
A empresa está em discussões ativas com dez fábricas de celulose e papel na Costa do Golfo e no Canadá. Cada projeto de captura e armazenamento de carbono pode custar centenas de milhões de dólares.
“O que estamos tentando fazer na CO280 é mostrar e demonstrar que podemos criar um manual estável e repetível para desenvolver projetos que sejam de baixo risco e forneçam ao mercado o que ele quer, o que ele precisa”, diz Rhone.
Os defensores do BECCS dizem que poderíamos alavancar a biomassa para entregar volumes substanciais de remoção de carbono, desde que padrões setoriais apropriados sejam implementados para impedir, ou, pelo menos, minimizar, comportamentos inadequados.
A questão é se esse será o caso, ou se, à medida que o setor de BECCS amadurecer, ele se aproximará do padrão dos mercados de compensação de carbono.
Estudos e investigações têm mostrado de forma consistente que programas de créditos e compensações de carbono com regulamentação frouxa ou desenho deficiente permitiram, senão estimularam, que empresas exagerassem significativamente os benefícios climáticos de projetos de plantio de árvores, preservação florestal e similares.
“Parece-me algo administrável, mas sobre o qual sempre teremos que manter os olhos”, diz Aines.
Magia
Mesmo com todas essas complexidades de contabilidade de carbono, projetos de BECCS muitas vezes podem oferecer benefícios climáticos, especialmente para plantas existentes.
Adicionar captura de carbono a uma fábrica de papel e celulose, usina ou refinaria em operação é pelo menos uma melhoria em relação ao status quo do ponto de vista climático, na medida em que impede emissões que, de outra forma, continuariam ocorrendo.
Mas as ambições para o BECCS já estão indo além das plantas existentes: no ano passado, a Drax, a controversa gigante britânica de energia, anunciou planos para lançar uma divisão com sede em Houston encarregada de desenvolver projetos novos de BECCS suficientes para entregar 6 milhões de toneladas de remoção de carbono por ano, nos EUA ou em outro lugar.
Numerosas outras empresas também construíram ou propuseram usinas de biomassa nos últimos anos, com ou sem sistemas de captura de carbono, decisões impulsionadas em parte por políticas que as classificam como carbono neutro.
Mas se a biomassa não é carbono neutro, como Searchinger e outros argumentam que não pode ser em muitas aplicações, então essas novas usinas sem filtragem estão apenas adicionando mais emissões à atmosfera, e os projetos de BECCS não estão retirando nada do ar. E se esse é o caso, isso levanta questões difíceis sobre as alegações climáticas corporativas que dependem de que isso aconteça e sobre as concessões sociais envolvidas em construir muitas novas plantas dedicadas a esses propósitos.
Isso porque culturas cultivadas para energia exigem terra, fertilizantes, inseticidas e trabalho humano que, de outra forma, poderiam ser destinados à produção de alimentos para uma população global em expansão. E maior demanda por madeira convida a indústria madeireira a derrubar mais e mais florestas do mundo, que já estão absorvendo e armazenando grandes quantidades de dióxido de carbono e fornecendo habitat para uma imensa variedade de plantas e animais.
Se esses projetos estão apenas impedindo que gases de efeito estufa flutuem para a atmosfera, mas não retirando nada, é melhor adicionarmos equipamentos de captura e armazenamento de carbono a uma usina existente a gás natural, argumenta Searchinger.
As empresas podem achar que aproveitar a natureza para tirar dióxido de carbono do céu soa melhor do que reduzir as emissões de uma turbina a combustíveis fósseis. Mas a eletricidade da última usina custaria dramaticamente menos, o sistema de captura de carbono reduziria mais emissões para a mesma quantidade de energia gerada e evitaria as pressões adicionais para derrubar árvores, diz ele.
“As pessoas acham que acontece alguma magia, essa combinação mágica de usar biomassa e captura de carbono cria algo maior do que a soma das partes”, diz Searchinger. “Mas não é magia; é simplesmente a soma das duas.”
James Temple
