O documento descreve o ciclo do carbono na Terra, incluindo o ciclo geológico lento e o ciclo biológico rápido. O carbono circula entre a atmosfera, os oceanos, a terra e o interior da Terra através destes dois ciclos. As atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis, têm aumentado significativamente os níveis de CO2 na atmosfera.

1. Ciclo do Carbono
Esq
uema do Ciclo do Carbono.
O Carbono (C) é o quarto elemento mais abundante no Universo,
depois do Hidrogénio (H), Hélio (He) e o Oxigénio (O), e é o pilar da
vida como a conhecemos.
Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica, presente
nos organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica,
presente nas rochas.
No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera,
da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico. Este ciclo
pode ser dividido em dois tipos: o ciclo “lento” ou geológico, e o ciclo
“rápido” ou biológico.
Ciclo Geológico
Este ciclo que opera a uma escala de milhões de anos é integrado a
própria estrutura do planeta e iniciou-se há cerca de 4,55 milhares de
milhões de anos, quando na formação do Sistema Solar e da Terra,
tendo origem nos planetesimais (pequenos corpos que se formaram a

2. partir da nebulosa solar) e nos meteoritos portadores de carbono que
colidiram com a Terra. Nesse sentido, mais de 99% do carbono
terrestre está contido na litosfera, sendo a maioria carbono inorgânico,
armazenado em rochas sedimentares como as rochas calcárias. O
carbono orgânico contido na litosfera está armazenado em depósitos
de combustíveis fósseis.
Numa escala geológica, existe um ciclo entre a crosta terrestre
(litosfera), os oceanos (hidrosfera) e a atmosfera. O Dióxido de
Carbono (CO2) da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido
carbónico, o qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da
crosta terrestre, formando carbonatos. Através dos processos de
erosão (chuva), estes carbonatos são arrastados para os oceanos,
onde se acumulam no seu leito em camadas, ou são assimilados por
organismos marinhos que eventualmente, depois de morrerem,
também se depositam no fundo do mar. Estes sedimentos vão-se
acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas
sedimentares como as rochas calcárias.
O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são
arrastadas para o manto da Terra, por um processo de subducção
(processo pelo qual uma placa tectónica descende por baixo de outra).
Desta forma, as rochas sedimentares são sujeitas a grandes pressões e
temperaturas debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo
com outros minerais, libertando CO2. O CO2 é devolvido a atmosfera
através das erupções vulcânicas e outro tipos de actividades
vulcânicas, completando-se assim o ciclo.
Os balanços entre os diversos processos do ciclo do carbono geológico
controlaram a concentração de CO2 presente na atmosfera ao longo de
centenas de milhares de anos. Os mais antigos sedimentos geológicos,
datados de épocas anteriores ao desenvolvimento da vida na Terra,
apontam para concentrações de CO2 atmosférico 100 vezes superiores
aos actuais, proporcionando um forte efeito de estufa. Por outro lado,
medições dos núcleos de gelo retirados na Antártida e na Groenlândia,
permitem estimar as concentrações do CO2 que, durante a última era
glaciar, eram cerca de metade das actuais (em 2005: 379,1 ppmv de
CO2).
Para o carbono orgânico, com origem na matéria orgânica
incompletamente decomposta na ausência de oxigênio, a qual deu
origem ao carvão, petróleo e gás natural, qualquer troca significativa
entre os diversos depósitos efectua-se também a uma escala
geológica. Isto foi correcto até cerca de 200 anos atrás, com o início da
Revolução Industrial e a exploração e utilização (combustão) em
grande escala dos combustíveis fósseis, acções que passaram a libertar
para a atmosfera o carbono destes reservatórios em forma de CO2.

3. Ciclo Biológico
O ciclo biológico do Carbono é relativamente rápido: estima-se que a
renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos.
Na ausência da influência antropogénica (causada pelo homem), no
ciclo biológico existem três reservatórios ou “stocks”: terrestre (20.000
Gt), atmosfera (750 Gt), oceanos (40.000 Gt). Este ciclo desempenha
um papel importante nos fluxos de carbono entre os diversos stocks,
através dos processos da fotossíntese e da respiração.
Através do processo da fotossíntese, as plantas absorvem a energia
solar e CO2 da atmosfera, produzindo oxigénio e hidratos de carbono
(açucares como a glicose), que servem de base para o crescimento das
plantas. Os animais e as plantas utilizam os hidratos de carbono pelo
processo de respiração, utilizando a energia contida nos hidratos de
carbono e emitindo CO2. Juntamente com a decomposição orgânica
(forma de respiração das bactérias e fungos), a respiração devolve o
carbono, biologicamente fixado nos stocks terrestres (nos tecidos da
biota, na camada de solo e na turfa), para a atmosfera.
As equações químicas que regem estes dois processos são:
Fotossíntese
6CO2 + 6H2O + energía (luz solar) -> C6H12O6 + 6O2
Respiração
C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 -> 6CO2 + 6 H2O + energia
É possível verificar que a maior troca entre o stock terrestre e stock
atmosférico resulta dos processos da fotossíntese e da respiração. Nos
dias de Primavera e Verão as plantas absorvem a luz solar e o CO2 da
atmosfera e, paralelamente, os animais, plantas e micróbios, através
da respiração devolvem o CO2. Quando a temperatura ou humidade é
muito baixa, por exemplo no Inverno ou em desertos, a fotossíntese e
a respiração reduz-se ou cessa, assim como o fluxo de carbono entre a
superfície terrestre e a atmosfera. Devido à declinação da Terra e à
desigual distribuição de vegetação dos hemisférios, existe uma
flutuação ao longo do ano a qual é visível nos diversos gráficos da
variação da concentração anual do CO2, como por exemplo na curva
de Keeling. Em 1958 o cientista Charles David Keeling (oceanógrafo do
Scripps Institute of Oceanography),iniciou uma série de experiências
no monte Mauna Loa, Havai, que lhe permitiram medir, com bastante
precisão, a concentração de CO2 na atmosfera.
Apesar do stock atmosférico de carbono ser o menor dos três (com
cerca de 750 Gt de carbono), este stock determina a concentração de

4. CO2 na atmosfera, cuja concentração pode influenciar o clima
terrestre. Ainda mais, os fluxos anuais entre o stock atmosférico e os
outros dois stocks (oceanos e terrestre) são cerca de um quarto da
dimensão do stock atmosférico, o que representa uma grande
sensibilidade às mudanças nos fluxos.
Os oceanos representam o maior stock dos três, cinquenta vezes maior
que o stock atmosférico. Existem transferências entre estes dois stocks
através de processos químicos que estabelecem um equilíbrio entre as
camadas superficiais dos oceanos e as concentrações no ar acima da
superfície. A quantidade de CO2 que o oceano absorve depende da
temperatura do mesmo e da concentração já presente. Temperaturas
baixas da superfície do oceano potenciam uma maior absorção do CO2
atmosférico, enquanto temperaturas mais quentes podem causar a
emissão de CO2.
Os fluxos, sem interferências antropogénicas, são aproximadamente
equivalentes, variando lentamente, i.e., a uma escala geológica. As
diferenças, do ciclo rápido, são também explicadas pelos processos de
fotossíntese e respiração: a vida nos oceanos consome grandes
quantidades de CO2, no entanto o ciclo entre a fotossíntese e a
respiração desenvolve-se muito rapidamente. O fitoplâncton é
consumido pelo zooplâncton em apenas alguns dias, e apenas
pequenas quantidades de carbono são acumuladas no fundo do mar,
quando as conchas do zooplâncton, compostas por carbonato de cálcio
(CaCO3), se depositam no fundo, após a sua morte. Depois de um
longo período de tempo, este efeito representa uma significativa
remoção de carbono da atmosfera.
Outro processo intermédio do ciclo biológico, o qual representa
remoção de carbono da atmosfera, ocorre quando a fotossíntese
excede a respiração e, lentamente, a matéria orgânica forma depósitos
sedimentares que, na ausência de oxigénio e ao longo de milhões de
anos, se transformam em combustíveis fósseis.
Os incêndios (naturais) são um outro elemento do ciclo rápido que
adicionam CO2 para a atmosfera ao consumir a biomassa e matéria
orgânica e ao provocar a morte de plantas que acabam por se
decompor e formar também CO2.
Influências Humanas
O armazenamento de carbono em depósitos fósseis supõe, na prática,
uma diminuição dos níveis atmosféricos de dióxido de carbono. Estes
depósitos estão estimados entre 4.000 e 10.000 Gt, e não figuram no
ciclo rápido do carbono. No entanto as actividades antropogénicas
(humanas), principalmente a queima de combustíveis fósseis e a

5. desflorestação, têm vindo a incorporar fluxos de carbono novos no
ciclo biológico provenientes destes depósitos, com significativa
influência no ciclo global do carbono.
Estas actividades transferem mais CO2 para a atmosfera do que aquela
que é possível remover naturalmente através da sedimentação do
carbono, causando assim um aumento das concentrações atmosféricas
de CO2 num curto período de tempo (centenas de anos). Esta
influência humana, iniciada principalmente há 200 anos, quando a
concentração de CO2 atmosférico se situava nos 280 ppmv (0,028%
da composição global da atmosfera), provocou, um aumento
significativo da concentração de CO2, tendo actualmente ultrapassado
os 380 ppmv (mais de 30% em apenas 200 anos).
Estes valores situam a concentração presente como a mais elevada dos
últimos 650.000 anos e talvez superior à registada há 20 milhões de
anos atrás.
Nem todo o CO2 emitido antropogenicamente fica retido na atmosfera.
A taxa anual de emissões antropogénicas durante a década de 90
situou-se, em média, nos 6,3 Gt. No entanto, no mesmo período, a
concentração de CO2 atmosférico aumentou, em média, 3,2 Gt por
ano. Isto deve-se, em parte, ao aumento da difusão do CO2 nos
oceanos, que passaram a absorver cerca de 1,7 Gt por ano dos 6,3 Gt
emitidos. As restantes 1,4 Gt por ano estimam-se que estejam
relacionadas com processos na superfície da terra. Esta última parcela
tem duas componentes: a alteração da utilização dos solos,
principalmente desflorestação, que reduz a taxa de absorção de CO2
dos solos e outra parcela, ainda em estudo, que pode ter diferentes
origens, entre as quais o aumento da taxa de absorção das plantas
correspondente a um aumento da concentração atmosférica de CO2.
Outro cenário possível é o recrescimento das florestas no Hemisfério
Norte (em especial da floresta Boreal), que sofreu desflorestação no
século passado. No entanto para esta parcela ainda está por
determinar concretamente, sendo necessária investigação científica
para obter novos dados que expliquem melhor este fenómeno. Mesmo
o ciclo global de carbono é composto por diversas variáveis, as quais
continuam a ser estudadas de forma a poder obter mais precisão nos
modelos que determinam as influências antropogénicas neste ciclo.
Apesar das incertezas, pode ser obtida uma conclusão importante e
quantificável: as actividades humanas influenciam o ciclo global do
carbono. Ao retirar carbono armazenado nos depósitos de combustíveis
fósseis a uma taxa muito superior à da absorção do carbono pelo ciclo,
as actividades humanas estão a potenciar o aumento das
concentrações de CO2 na atmosfera e, muito provavelmente,
influenciando o sistema climático global.

6. V
ariação de temperatura na Terra de 1860 até 2004
Segundo o Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas
das Nações Unidas (IPCC), existem diversos cenários de aumento da
temperatura do ar da superfície terrestre até 2090-2099, em relação
1990-1999, apontando para um cenário baixo de 1,8°C e um cenário
alto de 4,0°C.
Uma outra conclusão significativa que pode ser retirada da análise do
ciclo global do carbono é a do elevado potencial de algumas florestas
para capturarem o carbono atmosférico, tanto no manto vegetal como
na matéria orgânica do solo, o que aumenta a importância da
manutenção de ecossistemas com grandes quantidades de biomassa e
solos estáveis, com os objectivos de certas florestas se tornarem
sumidouros de carbono a médio/longo prazo e outras não se tornarem
quot;fontesquot; de carbono.
As consequências da queima dos combustíveis fósseis como mudanças
climáticas, efeito estufa e desertificação foram objecto de um convénio
aprovado em Nova York em 9 de maio de 1992 , e subscrito no Rio de
Janeiro, por diversos países, na data de 11 de Junho de 1992, durante
a Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e o
Desenvolvimento) e que culminou no Protocolo de Quioto.

7. Serviços Ambientais Associados
Serviço ambiental Referências
A Biosfera captura mais de 4 mil milhões de
toneladas de Carbono por ano (Prentice e tal
2001), divididas por:
• Os oceanos: principal serviço da captura de
Captura de carbono
C(.
• As florestas (biomassa) funcionam como
sumidoro de carbono (total através da
fotosintese (-3.8 a 0.3) .
Regulação da composição química da atmosfera
Regulação do ar
através do balanço CO 2/O 2.
O CO 2 é o elemento principal do efeito de
estufa, que permite a manutenção da
temperatura média da superfície terra perto dos
15°C. Sem o efeito de estufa a Terra seria um
local bem “menos agradável” para viver, com
Regulação do clima
temperatura a rondar os –18°C. Por outro lado,
um aumento “descontrolado” dos GEE, originaria
um aumento da temperatura da superfície
terrestre para níveis insuportáveis para muitas
espécies.
O carbono orgânico contido na litosfera está
armazenado em depósitos de combustíveis
fósseis. O processo de origem está integrado no
Fornecimento de ciclo geológico do carbono.
combustíveis fósseis Na actualidade os combustíveis fósseis são
explorados intensivamente, fazem parte dos
recursos não renováveis, e são a principal origem
das emissões antropogénicas de CO 2.
Com origem nos sedimentos (rochas calcárias),
que foram formadas no ciclo geológico pela
Fornecimento de
deposição de sedimentos e organismos marinhos
cimento e outros
mortos, depositados no leito do mar.
materiais de
A utilização de pedra calcária, seja no cimento ou
construção (pedras
em outros processos de construção, também
calcárias)
aporta para as emissões antropogénicas de CO
2.
O CO 2 faz parte essencial do processo de
crescimento das plantas e árvores (fotossíntese)
Turismo
e dos corais proporciona o desenvolvimento de
áreas para o lazer e para o turismo.
Produção piscícola Associado ao desenvolvimento das zonas

8. coralíferas, onde prolifera a vida aquática,
contribuído para os stocks de pesca e para a
biodiversidade.
Sendo um dos elementos principais da
Produção de madeira
fotossíntese o CO 2 pode ter um efeito positivo
(efeito “fertilizante”)
no crescimento das plantas.
Produção de alimentos, directamente consumidos
Produção de alimentos
pelos humanos, ou indirectamente, através dos
Captura do Carbono
Capital natural
Um dos serviços mais importantes do ecossistema, relacionado com o
ciclo do Carbono, é a captura do CO2 por diferentes elementos que
compõe a Biosfera. O aumento das emissões antropogénicas de CO2
tem vindo a ser absorvidas pela atmosfera, pelos oceanos e pelas
florestas e outras espécies vegetais. O aumento do CO2 na atmosfera
trás como consequência a o aumento do efeito de estufa, originando as
alterações climáticas. Com o aumento do CO2 atmosférico, também
aumenta a absorção dos oceanos tendo como consequência a
acidificação dos oceanos, e eventuais efeitos nos ecossistemas
marítimos (corais, peixes, etc.). A última parcela é absorvida pelas
florestas (biomassa), as quais podem ser utilizadas como sumidoro de
carbono (através da fotossíntese).
Numa visão de Sustentabilidade Forte, através de estratégias de
reflorestação seria possível diminuir as actuais concentrações de CO2
na atmosfera, que já ultrapassaram os 370 ppmv, até níveis pré-
Revolução Industrial, i.e., perto dos 280 ppmv . No entanto, mesmo
maximizando a actividade de reflorestação nos próximos 50 anos,
apenas seria possível reduzir cerca de 15-30 ppm (IPCC 2000). Desta
forma a redução das concentrações de CO2 atmosférico devem ser
complementadas também por um serviço de capital humano: sistemas
de captura e armazenamento de CO2 (CCAC). Este tipo de serviços
podem ser considerados como uma solução de sustentabilidade forte,
quando estiverem a anular efeitos de emissões de CO2 de todos os
sectores antropogénicos, menos da “mudança da uso dos solos”,. Só
no caso de estarem a substituir os efeitos causados pela redução do
capital natural (desflorestação, incêndios, eliminação de prados, etc.),
por acção humana é que poderá ser considerado como sustentabilidade
fraca.

9. Capital Humana: Sistemas de Captura e
Armazenamento de CO2 (CAC)
O CAC consiste na separação do CO2 emitido pelas indústrias, no seu
transporte para o local de armazenamento e no seu sequestro a longo
prazo.
As centrais elétricas e outros processos industriais de grande escala
são os principais candidatos para este sistema.
Atualmente não existe uma solução tecnológica única para este tipo de
sistemas, estando prevista uma carteira de opções tecnológicas que se
adaptarão dependendo das situações.
A tecnologia atual permitiria capturar entre 80-90% do CO2 produzido
numa central eléctrica, mas tem como conseqüência um aumento da
produção de CO2 devido à redução da eficiência (existe um aumento
da energia necessária, entre 10 a 40%, para poder implementar o
processo de CAC).
O processo de CAC é constituído pelas seguintes fases:
• Captura
• Transporte
• Armazenamento (sequestro)
Captura
Existem três tecnologias principais de captura:
Pós-combustão
Consiste na remoção do CO2 depois da queima de combustíveis
fósseis, sistema ideal para a aplicação em centrais termoeléctricas.
Esta tecnologia é o primeiro passo para a captura de CO2 a grande
escala, sendo já economicamente viável em alguns casos específicos.
Normalmente, estes sistemas utilizam um solvente líquido para captar
a pequena fracção de CO2 (entre 3 e 15% do volume) presente nos
gases de combustão, cujo componente principal é o Nitrogénio. Numa
central eléctrica moderna de pulverização de carvão ou de ciclo
combinado de Gás Natural, os sistemas de captação utilizariam
geralmente um solvente orgânico como a monoetanolamina. Esse
processo é designado como quot;lavagemquot;. A solução química resultante é,
mais tarde, aquecida e a pressão reduzida, liberando CO2 concentrado,
o qual será posteriormente armazenado.
Pré-combustão

10. Consiste em retirar o CO2 dos combustíveis antes da queima. Esta
tecnologia já é aplicada de forma generalizando na fabricação de
fertilizantes e na produção de hidrogénio (H2). Apesar do processo
inicial de retirar o carbono antes da combustão ser mais complexo e
caro, as concentrações mais altas de CO2 e a pressão mais elevada
facilitam a separação.
No caso do gás natural, essencialmente metano (CH4), se extrairmos o
carbono antes da combustão, ficaremos com hidrogénio, que produz
apenas água quando queimado. Isto envolve reagir o combustível com
oxigénio e/ou vapor para produzir monóxido de carbono (CO) e H2. Em
seguida, o CO reage com mais vapor, para produzir CO2 e mais
hidrogénio. Finalmente, o CO2 é separado e o hidrogénio é usado como
combustível, emitindo só Nitrogénio e água.
Oxigénio-gás
Estes sistemas utilizam o oxigénio em vez do ar, que é
maioritariamente composto por Nitrogénio (78%), para a combustão
do combustível primário, com o objectivo de produzir um gás de
combustão composto principalmente por água e CO2. Isto dá origem a
um gás de combustão com altas concentrações de CO2 (superior a
80% do volume) uma vez que não existe Nitrogénio neste processo.
Posteriormente, o vapor de água é retirado por arrefecimento e
aumento da pressão.
Este processo requer uma separação prévia do oxigénio do ar, para
obter um gás com uma pureza de 95 a 99%. O desafio é como separar
o oxigénio do resto do ar. As estratégias são semelhantes às usadas
para separar CO2. O ar pode ser arrefecido, para que o oxigénio se
liquefaça. Membranas onde passa oxigénio e nitrogénio a diferentes
taxas podem provocar a separação. Há também, materiais que
absorvem o nitrogénio, separando-o, do oxigénio.
A aplicação destes sistemas em caldeiras está actualmente em fase de
demonstração e a sua aplicação em sistemas de turbinas à gás ainda
estão em fase de investigação.
Transporte
Para o transporte do CO2 capturado, entre o local de captura e o de
armazenamento, apresenta-se actualmente uma tecnologia bastante
desenvolvida e testada: os gasodutos. Em geral, o CO2 gasoso é
comprimido a uma pressão superior aos 8 MPa, como o objectivo de

11. evitar regimes de fluxo de duas fases e aumentar a densidade,
reduzindo assim custos de transporte.
Em alguns casos o CO2 também poderá ser transportado em forma
líquida em navios ou camiões cisterna a baixas temperaturas e
pressões mais altas.
Ambos métodos já são usados para o transporte de CO2 em outras
aplicações industriais.
Armazenamento (Sequestro)
Armazenamento Geológico
O armazenamento geológico consiste na injecção, após captura do
CO2, na sua forma condensada numa formação rochosa subterrânea.
As principais opções são:
Jazidas de petróleo e gás: as formações rochosas que retêm ou
•
que já retiveram fluidos (como ao jazidas de petróleo e gás) são
candidatos potenciais para o armazenamento. A injecção de CO2
nas formações geológicas profundas integra muitas das
tecnologias desenvolvidas na indústria de prospecção de petróleo
e gás, pelo que a tecnologia de injecção, simulação, controlo e
vigilância do armazenamento existe e continua a ser
aperfeiçoada.
Formações salinas: à semelhança das jazidas de petróleo e gás é
•
possível também injectar CO2 em jazidas salmoura.
Camadas de carvão inexploradas: é possível a injecção em
•
camadas de carvão que não venham a ser exploradas,
dependendo sempre da sua permeabilidade. Estes mecanismos
ainda estão em fase de demonstração.
•
Armazenamento Oceânico
O armazenamento oceânico pode ser realizado de duas formas:
• Através da injecção e dissolução do CO2 no oceano (a
profundidade de mais de 1000 metros), através de gasodutos
fixos ou de navios.
• A outra opção passa pela deposição do CO2 no fundo do oceano
através de um gasoduto fixo ou de uma plataforma marítima (a
mais de 3000 metros de profundidade), onde a água é mais
densa e se espera que o CO2 forme um lago.

12. O armazenamento oceânico e o seu impacto ecológico estão por
analisar, podendo existir problemas de acidificação dos oceanos, sendo
uma das alternativas possíveis mas que levanta ainda muitas questões
técnicas e de viabilidade ambiental.
Carbonatação Mineral e Utilizações Industriais
Carbonatação mineral: a reacção do CO2 com óxidos metálicos, que
abundam em minerais silicatos (como o óxido de magnésio (MgO) ou
óxido de cálcio (CaO)) ou de detritos industriais (como escoria e cinzas
de aço inoxidável), produz através de reacções químicas carbonatos
inorgânicos estáveis. A reacção natural é muito lenta é deverá ser
melhorada através de tratamentos prévios dos minerais, que são
altamente intensivos em energia. Esta tecnologia está em fase de
investigação, mas em certas aplicações, como a dos detritos
industriais, já se encontra em fase de demonstração.
Utilizações industriais: esta opção consiste no consumo de CO2 de
forma directa como matéria-prima para a produção de diversas
substâncias químicas que contêm carbono. No entanto, devido a baixa
taxa de retenção da maior parte dos produtos e a inexistência de
dados que permitam concluir se o balanço final de muitas aplicações
industrias é negativo ou positivo, este mecanismo encontra-se em fase
de estudo e prevê-se que a sua contribuição não seja muito elevada.
Custos do CAC
Várias das tecnologias de CAC estão actualmente em fases
desenvolvidamente e demonstração e mesmo algumas em
investigação, pelo que os seus custos, ainda são relativamente altos,
mas que, com a evolução tecnológica, com tendência a diminuir. Em
quase todos os sistemas de CAC, os custos da captura (incluindo a
compressão) representam a maior fatia dos custos (cerca de ¾).
A seguir apresenta-se uma tabela com o custo de varias componentes
do sistema CAC:
Componente do CAC Custos
Captura do CO 2 emitido numa central 15-75 US$/t CO 2
eléctrica a gás capturado
Captura do CO 2 emitido na produção de H
5-55 US$/t CO 2 capturado
2 (do GN)
Captura do CO 2 emitido por outras fontes
25-115 US$/t CO 2 captado
industriais

13. 1-8 US$/t CO 2
Transporte
transportado
Armazenamento geológico 0,5-8 US$/t CO 2 injectado
Armazenamento geológico: vigilância e 0,1-0,3 US$/t CO 2
verificação injectado
Armazenamento oceânico 5-30 US$/t CO 2 injectado
50-100 US$/t CO 2
Carbonatação mineral
mineralizado
Tabela 1. Custos das várias componentes dos sistemas CAC - Fonte:
IPCC
Numa central com um sistema CAC, a necessidade de aumento do
consumo energético (cerca de 11-22% maior) implica um aumento da
produção de CO2 e nos custos do kWh produzido na central.
Comparando uma central convencional de gás natural de ciclo
combinado com um sistema de captura e recuperação de petróleo os
custos variam entre 19 e 63%.
Ciclo combinado de gás
Sistema de central eléctrica
natural
Sem captura (referência) 0,03 - 0,05 US$/k Wh
Com captura e armazenamento
0,04 - 0,08 US$/k Wh
geológico
Com captura e recuperação de
0,04 - 0,07 US$/k Wh
petróleo
Tabela 2. Custos por kWh numa central com e sem sistemas CAC -
Fonte: IPCC
Os custos por tonelada de CO2 evitado variam substancialmente tanto
com o tipo de instalação de produção como com o tipo de sistema CAC
implementado, no entanto, tomando com referência uma central de
ciclo combinado de gás natural estes situam-se entre os 40-90 $/t CO2
evitado, mas em alguns casos podem actualmente ultrapassar os 200
$/t CO2 evitado.
CE de ciclo
CE de ciclo combinado
CE de carvão
combinado gasificação de
pulverizado
de GN carvão
integrada

14. Custo da mitigação
(US$/tCO2 evitado) em
central eléctrica com
30-71 38-91 14-53
captura e
armazenamento
geológico
Custo da mitigação
(US$/tCO2 evitado)
9-44 19-68 0
Com captura e
recuperação de petróleo
Tabela 3. Custo da mitigação (US$/tCO2 evitado)
Capacidades de Armazenamento
As capacidades indicadas na tabela 4 estão são valores apenas
teóricos, com um possível menor erro para as jazidas de petróleo, mas
em geral ainda não existem estudos científicos suficientes para ter
números mais reais, e as probabilidades e os níveis de confiança
associados.
Estimativa inferior da Estimativa superior da
Tipo de
capacidade de capacidade de
depósito
armazenamento (GtCO2) armazenamento (GtCO2)
Jazidas de
675* 900*
petróleo e gás
Filões de hulha
não 3-15 200
exploráveis
Formações
salinas 1000 10000
profundas
Tabela 4. Estimativas teóricas de capacidade de armazenamento para
vários depósitos
Estes dados podem aumentar em 25% se for incluído as jazidas
•
de petróleo ainda não descobertas.
Em termos de potencial técnico, estima-se que a capacidade mínima
de armazenamento geológico do CO2 ronde os 2000 Gt de CO2 (545
Gt de C). Outras opções de armazenamento como os oceanos, que
podem representar vários milhares de Gt, poderão ser tidas em conta,

15. caso as eventuais implicações ambientais sejam significativamente
reduzidas, para o que hoje não existem dados suficientes que o
demonstrem.
Na maior parte dos cenários de estabilização das concentrações
atmosféricas de GEE entre 450 e os 750 ppmv de CO2, o potencial
económico do CAC (quantidade de reduções de GEE que alcançável de
forma rentável em comparação com uma opção especifica e tendo em
conta as circunstâncias actuais) ascenderia progressivamente dos 220
até aos 2200 Gt de CO2 (entre 60 e 600 Gt de C), o que significa uma
contribuição dentre 15 e 55% do esforço mundial de mitigação
acumulativa até 2100.
Para que os sistemas CAC possa alcançar este potencial económico
serão necessários alguns milhares de instalações equipadas com estes
sistemas e cada um deles teria de capturar entre 1 a 5 Mt de CO2 por
ano.
Consumo Energético e Impactos
Ambientais dos CAC
A implementação deste tipo de soluções implica um aumento da
produção de CO2. Isto é derivado da perda de eficiência da central
devido ao aumento do consumo energético necessário para as fases de
captação, transporte e armazenamento do CO2.
Os valores de aumento de consumo de combustível por kWh produzido
para instalações existentes que capturem cerca de 90% do CO2
produzido, variam entre os 11 e os 40% (conforme a tecnologia). No
entanto estes valores são essencialmente para instalações já
existentes. Para instalações de captura piloto, estima-se que a energia
térmica adicional por cada tonelada de CO2 capturado ronde os 2 GJ.
(representando uma redução na eficiência entre 15-25%) (Projecto
CASTOR).
Riscos Ambientais e Humanos na Captura
Aumento das emissões de alguns poluentes, como CO e NOx,
•
que não são capturados no processo.
Riscos eventuais para a saúde humana pela presença de CO2 em
•
grandes concentrações, ou em estado sólido (baixas
temperaturas: possíveis queimaduras em derrames acidentais).
Riscos Ambientais e Humanos no Transporte
O transporte por gasoduto não apresenta problemas superiores
•
aos já defrontados pelo transporte de gases como Gás Natural.

16. Existe sempre um eventual risco de fuga ou rebentamento, mas
sem o problema da inflamação.
Para o transporte via terrestre ou marítima a situação é
•
semelhante ao transporte de outro tipo de gases industriais,
havendo sempre uma possibilidade relativamente pequena de
risco de acidentes e eventuais derramamentos de CO2, cujas
consequências estão por estudar, mas que podem
eventualmente causar asfixia.
Riscos Ambientais e Humanos no Armazenamento
Existem duas categorias destes tipos de riscos: Riscos Mundiais: se
houver uma fuga considerável num depósito de CO2 esta pode
contribuir significativamente para as alterações climáticas. Riscos
locais: fugas por falhas nos poços que podem afectarem os
trabalhadores locais e as equipas de reparação das fugas, ou fugas por
falhas geológicas não detectadas, criando eventual contaminação de
aquíferos e acidificação dos solos.
Para o caso do armazenamento oceânico, o risco apresenta-se
bastante mais elevado, tendo em conta a falta de informação
disponível quanto aos efeitos do aumento da concentração de CO2
(acidificação) nos ecossistemas marítimos.
Caso de Estudo Projecto CASTOR
O Projecto CASTOR integra três componentes de I&D, Captura de
Carbono, Redução nas emissões europeias de 10%, e análise da
performance e riscos do armazenamento.
Captura
• Sistema de captura: post-combustão em instalação de produção
de energia eléctrica a carvão em Esbjerg (Dinamarca).
• Energia térmica consumida no processo: 2,0 GJ/ton CO2, a uma
taxa de 90% de captura.
• Custo por tonelada de CO2 capturada: 20 a 30 €.
• Redução da eficiência da instalação: entre 15 a 25%
• Aumento nos custos da energia: cerca de 50%.
• Capacidade de captura: 1 ton CO2/h
A área da instalação não aumentou significativamente devido ao
sistema de captura.

17. Bibliografia:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_carbono
http://indoafundo.com