Tecnologia inovadora para remover carbono da atmosfera

Tecnologia inédita da Flinders University utiliza nanogaiolas para capturar substâncias químicas eternas de cadeia curta, consideradas as mais difíceis de eliminar pelos tratamentos convencionais

Para reduzir esse cenário seria necessário a eliminação da exploração e uso de combustíveis fósseis a curto prazo em uma transição justa e factível.

O gás fica na atmosfera por apenas algumas décadas, o que é mais curto quando comparado aos seus equivalentes, dióxido de carbono e óxido nitroso

Importante medida para isso acontecer, é a implementação de sistemas Beccs, tecnologia que tem no Brasil um dos países com maior potencial para se estabelecer

Volume corresponde a cerca de 12% do total de emissões de carbono no Brasil anualmente

Objetivo é medir e quantificar o potencial de redução de emissões líquidas de manguezais, ervas marinhas e pântanos marinhos no país.

O governo dos Estados Unidos anunciou que vai financiar a instalação de teste em escala piloto para demonstrar uma tecnologia de energia térmica solar concentrada (CST) de próxima geração que a Austrália ajudou a desenvolver. A tecnologia CST de partículas decrescentes é 100% renovável e pode armazenar várias horas de energia térmica para geração de energia firme e totalmente despachável. O sistema térmico estável tem baixo custo, com aplicações para geração de energia e processamento de calor em mineração, processamento de minerais, processamento químico e outros processos industriais de alta temperatura. A participação da Austrália no projeto aconteceu por meio do Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI), uma colaboração internacional de pesquisa de dez anos e US$ 100 milhões, financiada (50%) pela Australian Renewable Energy Agency (ARENA). A agência científica nacional da Austrália, CSIRO, tem sido um dos principais contribuintes externos para a tecnologia de queda de partículas que está sendo desenvolvida pelos Estados Unidos no Sandia Laboratories, que receberá US$ 25 milhões do Departamento de Meio Ambiente norte-americano para ajudar na construção de uma planta de demonstração em Albuquerque, Novo México (EUA). O sistema de partículas em queda em Sandia foi desenvolvido nos últimos dois anos com contribuições significativas da Austrália, incluindo CSIRO, a Australian National University e a University of Adelaide. A CSIRO, por meio da ASTRI, também construiu seu próprio sistema de queda de partículas em escala piloto em sua instalação de energia solar em Newcastle. “Estamos muito satisfeitos que nossos colegas americanos tenham escolhido esta tecnologia como o caminho a seguir para a tecnologia CST”, disse Wes Stein, diretor de tecnologia da ASTRI e gerente de pesquisa térmica solar da CSIRO. “Temos trabalhado em estreita colaboração com os Estados Unidos há vários anos na próxima geração de tecnologia CST e a decisão norte-americana reflete nossos esforços e reconhece as contribuições australianas para o desenvolvimento deste sistema”. A tecnologia envolve uma cortina descendente de pequenas partículas que é aquecida pela luz solar concentrada até bem acima de 700°C e então armazenadas como energia térmica para uso diurno ou noturno, para gerar eletricidade ou para fornecer calor de processo industrial de alta temperatura. Temperaturas acima de 1.000°C são possíveis, dependendo do processo. A próxima fase do projeto norte-americano projetará e testará um sistema CST de partículas térmicas caindo em escala de megawatts. Como um projeto de demonstração, terá potencial para operar por milhares de horas e foi projetado para mais de seis horas de armazenamento de energia em temperaturas bem acima de 700°C.

Pesquisadores do CSIRO estão estudando formas de reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa do setor pecuário da Austrália. O país é um grande produtor de gado, e a pecuária local responsável por cerca de 10% das emissões totais do país. A pecuária também contribui para 60% de todas as emissões do setor agrícola. Como gás de efeito estufa, o metano é 28 vezes mais potente que o dióxido de carbono (CO2) em um período de 100 anos. Os cientistas descobriram que as algas vermelhas australianas comuns (Asparagopsis taxiformis e A. armata) praticamente eliminam as emissões de metano em bovinos e ovinos, quando alimentados como um aditivo alimentar em doses baixas. As algas marinhas reduzem o metano por conta das enzimas produtoras de metano no estômago de bovinos e ovinos serem afetadas. Segundo o estudo, este resultado é possível quando as algas marinhas estão incluídas em 1% ou menos da dieta seca dos animais. A descoberta foi feita em colaboração com a Meat and Livestock Australia e a James Cook University, com pesquisas em andamento para entender as melhores misturas de ração. A alimentação de algas que impedem o metano pode ser comercializada dentro de um a dois anos. No entanto, uma adoção mais ampla (em toda a Austrália e no exterior) depende do estabelecimento de uma nova indústria para cultivar algas vermelhas australianas em escala industrial. A possibilidade de cultivo de algas em linha aberta está sendo explorada no Sudeste Asiático e em outros lugares. A opção de algas marinhas é muito promissora para bovinos confinados (cerca de 1 milhão de bovinos na Austrália) e vacas leiteiras (cerca de 1,6 milhão na Austrália). No entanto, aplicar o suplemento alimentar em gado de pastagem é um desafio logístico, uma vez que o gado pastoreia em vastas áreas. Para contornar os problemas logísticos de alimentação com suplementos de algas marinhas, os pesquisadores avaliam se a quantidade de metano produzido pelo gado diminui quando eles são alimentados com duas espécies de leguminosas tropicais: Leucaena e Desmanthus. Ambas as plantas não apenas reduzem o metano, mas também aumentam o crescimento dos animais. Os compostos dessas plantas agem nos micróbios do estômago de maneira semelhante à alga Asparagopsis. No entanto, o efeito é menor, com cerca de 20% de redução nas emissões de metano. Apesar do efeito reduzido, essas leguminosas podem ser plantadas em sistemas de pastoreio agora, de modo que estejam disponíveis para o gado no curto prazo. Elas poderiam alimentar muito mais dos 24 milhões de bovinos de corte na Austrália. Outro ponto explorado é se há influência do microbioma (isto é, as bactérias do intestino) de gado alimentado a pasto desde a mais tenra idade. A pesquisa ainda está em sua fase inicial, mas a ideia é dar os compostos ao gado desde tenra idade para realinhar o microbioma ruminal para produzir menos metano. A teoria é que, uma vez que o microbioma seja alterado, a mudança para a baixa digestão do metano persistirá durante a vida do animal. Os projetos de pesquisa são todos baseados na Estação de Pesquisa Lansdown, ao sul de Townsville.

O diretor executivo da CSIRO, Larry Marshall, afirmou que os testes realizados com os veículos Toyota Mirai e Hyundai Nexo, movidos a hidrogênio de ultra-alta pureza, em Queensland (Austrália), obtiveram êxito. Os dois automóveis usaram tecnologia de membrana do CSIRO, onde a membrana separa o hidrogênio de pureza ultra-alta da amônia, enquanto bloqueia todos os outros gases. Segundo o CSIRO, a tecnologia abrirá caminho para que o hidrogênio a granel seja transportado na forma de amônia, usando a infraestrutura existente e, em seguida, reconvertido de volta ao hidrogênio no ponto de uso. "Este é um momento decisivo para a energia, e estamos ansiosos para aplicar a inovação do CSIRO para permitir que esse meio de armazenamento de combustível e energia renovável seja um caminho mais suave para o mercado", disse o Dr. Marshall. Isso significa que o transporte e o armazenamento de hidrogênio - atualmente um processo complexo e relativamente caro - é simplificado, permitindo que o hidrogênio volumoso seja transportado de forma econômica e eficiente na forma de amônia líquida. Após o sucesso da experiência a tecnologia será ampliada em escala e implantada em várias demonstrações em larga escala, na Austrália e no exterior. O projeto recebeu US$ 1,7 milhão do Fundo de Doação de Ciência e Indústria (SIEF), que foi igualado pelo CSIRO.

De acordo com o relatório "Reciclagem de baterias de lítio na Austrália" do CSIRO, o país da Oceania pode se tornar o líder em reutilização e reciclagem de baterias de lítio-íon. O estudo aponta que este tipo de lixo cresce 20% ao ano mundialmente. O levantamento aborda a crescente demanda por tecnologia de lítio, atualmente usada em grandes quantidades em dispositivos eletrônicos e domésticos. As baixas taxas de reciclagem de baterias podem ser superadas através de uma melhor compreensão da importância da reciclagem, melhores processos de coleta e da implementação de formas de reciclagem eficientes. Hoje em dia apenas 2% das 3.300 toneladas anuais de resíduos de baterias de íons de lítio da Austrália são reciclados. Com a taxa de crescimento de 20% anual, esta quantidade pode ultrapassar 100 mil toneladas até 2036, mas caso seja reciclado, 95% dos componentes podem ser transformados em baterias novas ou usados em outras indústrias. Como efeito de comparação, das 150 mil toneladas de baterias de chumbo-ácido vendidas em 2010, 98% foram recicladas. A maior parte dos resíduos de baterias da Austrália é embarcada para o exterior, e os resíduos deixados em aterros sanitários, levando a possíveis incêndios, contaminação ambiental e riscos à saúde humana. A pesquisa da CSIRO apoia esforços de reciclagem, com pesquisas em andamento sobre processos de recuperação de metais e materiais, desenvolvimento de novos materiais de bateria e suporte para a economia circular em torno do reaproveitamento e reciclagem de baterias. "Como líder mundial na adoção de sistemas solares e de baterias, devemos administrar com responsabilidade nosso uso de tecnologia de lítio-íon para apoiar nosso futuro de energia limpa; a CSIRO estabeleceu um caminho para isso", disse o líder da pesquisa de baterias CSIRO, Dr. Anand. Bhatt. O especialista afirma ainda que a Austrália pode extrair valor adicional dos materiais existentes, minimizar o impacto no meio ambiente e também catalisar uma nova indústria na reutilização / reciclagem de íons de lítio. O Dr. Bhatt e sua equipe estão trabalhando com a indústria para desenvolver processos que possam apoiar a transição para a reciclagem doméstica de baterias de íons de lítio. "O desenvolvimento de processos para efetivamente e eficientemente reciclar essas baterias pode gerar uma nova indústria na Austrália. Além disso, a reciclagem efetiva de baterias de lítio pode compensar as preocupações atuais em torno da segurança do lítio", disse Bhatt. A CEO da Iniciativa de Reciclagem de Bateria da Austrália, Libby Chaplin, disse que o relatório chegou em um momento crítico. "Estamos correndo para um mundo onde as baterias de lítio são uma parte muito importante de nosso suprimento de energia, mas ainda temos algum trabalho real a fazer para garantir que possamos reciclar o produto final assim que ele chegar ao seu uso por data". Disse Libby. “O documento da CSIRO fornece informações críticas em um momento oportuno, dadas as discussões sobre como moldar um esquema de gerenciamento de produtos para o setor de armazenamento de energia”. O relatório também descobriu que a pesquisa, o governo e a indústria devem trabalhar de perto para desenvolver padrões e soluções de melhores práticas para essa questão.

Um grupo de pesquisadores do Centro de Ciência Climática da CSIRO e da Universidade de Melbourne, Austrália, registraram as mudanças nos 43 gases de efeito estufa que contribuem para mudanças climáticas induzidas pelo ser humano. Cientista de pesquisa do CSIRO e co-autor do relatório, o Dr. David Etheridge disse que o artigo publicado na revista Geoscientific Model Development foi uma das maiores contribuições australianas para avaliações de mudanças climáticas globais. "Este registro contínuo nos últimos 2 mil anos foi construído meticulosamente combinando medições de gases de efeito estufa de dezenas de laboratórios em todo o mundo", disse o Dr. Etheridge. "Nós tomamos dados de amostras de ar contemporâneas e arquivadas, e do ar preso em bolhas de gelo em núcleos de gelo polar e neve compactada, também chamado de firn". A Austrália (através do CSIRO e do Bureau of Meteorology) é o principal contribuinte deste registro global de gases de efeito estufa, usando observações da estação Cape Grim do Bureau of Meteorology, no noroeste da Tasmânia e do Cape Grim Air Archive. O CSIRO, juntamente com a Divisão Antártica Australiana, a Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear e outros colaboradores, também é a principal fonte de dados de gases de efeito estufa na era pré-instrumental, usando medidas do ar extraído do gelo antártico e firn. O recorde inclui, pela primeira vez, um conjunto de 43 gases com efeito de estufa que são liberados para a atmosfera como resultado de atividades humanas e processos industriais. "Essas observações mostram claramente o aumento implacável e quase contínuo de alguns dos gases de efeito estufa mais importantes como dióxido de carbono, metano e óxido nitroso desde 1.750", disse o Dr. Etheridge. O co-autor do relatório, Paul Fraser, da CSIRO, disse que era encorajador ver o declínio em alguns gases de efeito estufa, como o CFC-12 e o CFC-11, que é mensurável em resposta ao Protocolo de Montreal. A Dr. Malte Meinshausen, do Colégio Australian-German Climate & Energy da Universidade de Melbourne, e autor principal do relatório, disse que este recém-publicado banco de dados contínuos e de alta qualidade impulsionará as simulações globais do modelo climático atualmente conduzidas por grupos de modelagem internacionais antes do próximo Relatório de avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), previsto para 2021-2022.

A CSIRO desenvolve há dois anos projeto para separar hidrogênio puro de outros gases, neste caso a amônia, para obter um produto de alto teor de pureza e aplicá-lo em veículos elétricos. A tecnologia de reator de membrana da CSIRO será capaz de preencher uma lacuna entre a produção, e distribuição de hidrogênio sob a forma de uma unidade modular que pode ser usada em, ou perto de, uma estação de reabastecimento. O projeto recentemente recebeu US$ 1,7 milhão do Fundo de Doação de Ciência e Indústria (SIEF). A pesquisa foi bem recebida pela indústria e é apoiada por BOC, Hyundai, Toyota e Hydrogen Renováveis Pty Ltd. Atualmente, o transporte e armazenamento de hidrogênio é complexo e relativamente caro, tornando a exportação desafiadora comercialmente. A membrana permitirá que o hidrogénio seja transportado na forma de amoníaco (que já está sendo comercializado globalmente), e depois reconvertido de volta ao hidrogénio no ponto de utilização. A fina membrana de metal permite que o hidrogênio passe, enquanto bloqueia todos os outros gases. Nos estágios finais de desenvolvimento, o dispositivo está sendo refinado, pronto para implantação comercial. Os avanços recentes nas tecnologias solar e eletroquímica abrem espaço para produção de hidrogênio renovável e uma forma de evitar cada vez mais combustíveis fósseis nos setores de energia e transporte, criando simultaneamente novas oportunidades de exportação. O Chefe Executivo do CSIRO, Larry Marshall, está animado com a perspectiva de um crescente mercado global de hidrogênio limpo e o potencial de uma indústria nacional de exportação de hidrogênio renovável, para beneficiar a Austrália.