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Brasil inova com unidade de captura direta de carbono baseada na quitosana

Dispositivo instalado no topo do IQ-UFRJ tem capacidade de capturar 1,75 t/ano

Acaba de entrar em operação o primeiro dispositivo para captura direta de CO₂ do ar (DAC - do inglês, Direct Air Capture) com tecnologia totalmente nacional. A unidade, instalada no topo do prédio do Instituto de Química da UFRJ, integra um projeto contratado pelo MCTI, a partir de uma colaboração com a agência alemã GIZ, e com recursos da FINEP. O objetivo final é a produção de combustível para aviação de baixo impacto ambiental, pela reação do dióxido de carbono com hidrogênio, por meio da conhecida Síntese de Fischer-Tropsch. O que há de novo são a forma de captar o CO₂ e o material utilizado.

"Trata-se de uma prova de conceito", afirma o coordenador do projeto, Professor Cláudio Mota (UFRJ), coordenador do Laboratório de Reatividade de Hidrocarbonetos, Biomassa e Catálise (LARHCO). "A grande novidade deste projeto é que a nossa unidade de captura de CO₂ utiliza a quitosana como material adsorvente, diferentemente de processos utilizados em países desenvolvidos, que utilizam materiais derivados do petróleo."

Professor Cláudio Mota (de óculos escuros), com alunos e autoridades na inauguração da Carboleaf 1: Sistema insere o Brasil em grupo seleto de países que dominam a captura direta de carbono do ar

Ele explica que a quitosana – encontrada no exoesqueleto de crustáceos como camarões, caranguejos e lagostas – é um sub-produto da indústria pesqueira. "É um dos carboidratos mais abundantes na natureza, e tem as propriedades químicas adequadas para adsorver o dióxido de carbono."

A criação e implementação do dispositivo foi contratada dentro da pesquisa junto à CarbonAir Energy, uma start-up especializada em captura de carbono (diretamente do ar, e de fontes estacionárias) criada por ex-alunos do Professor Mota. A laje do IQ-UFRJ está localizada em uma região com muitas fontes emissoras do CO₂, principalmente o grande volume de veículos, aviões e navios

Batizado de Carboleaf 1 – por se assemelhar a uma folha vegetal que captura CO₂ e utiliza água para transformar esse gás em carboidrato – o dispositivo tem capacidade para capturar cerca de 1,75 tonelada/ano de CO₂, sendo que o sistema de adsorção tem vida útil de três anos. "É um volume significativo, muito além da escala de laboratório", observa o docente. Para retirar o carbono captado, o dispositivo precisa de calor e vácuo, ítens que afetam o custo e o gasto energético final. "Tudo é feito de forma controlada à distância", pontua Mota. O dispositivo consome menos de 500 kWh/t CO₂ capturado, o que pode reduzir bastante o custo final, sendo inteiramente automatizado, não requerendo operação manual constante.

A entrada em operação da Carboleaf 1 insere o Brasil em um seleto grupo de 10 países que já detêm a tecnologia para captura de carbono diretamente do ar. São países desenvolvidos como EUA, Reino Unido, Suíça, Japão, Noruega e outros. Porém em todos esses países, o material usado para a captura é de origem fóssil, o que coloca o Brasil na vanguarda dessa tecnologia agregando maior sustentabilidade ao processo.

Segundo o Professor Mota, nos próximos 10 a 12 meses, a Carboleaf 1 passará por pequenos ajustes até que esteja operando no máximo de sua eficiência. O projeto FINEP ainda tem quase dois anos de prazo, mas mesmo depois de encerrado, a unidade seguirá operante, e com possibilidade de ser compartilhada por outros grupos que estudem materiais para captura de carbono.

Texto: Mario Henrique Viana (Assessoria de Imprensa da SBQ)