Estudo de cientistas da Embrapa Meio Ambiente (SP) e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) mostra que a adoção de tecnologias promotoras de emissão negativa é capaz de transformar radicalmente a pegada de carbono do etanol brasileiro, reduzindo-a a patamares próximos de zero ou até mesmo negativos.
A pesquisa avaliou como a integração de bioenergia com captura e armazenamento de carbono (no inglês, Bioenergy with Carbon Capture and Storage - BECCS) e com a aplicação de biochar (ou biocarvão) em áreas agrícolas poderiam ampliar os ganhos ambientais do RenovaBio, política nacional de biocombustíveis lançada em 2017. Apesar do alto potencial nos efeitos no clima, os resultados também revelam que a viabilidade depende de novos mecanismos de incentivo econômico e regulatório.
O BECCS é uma tecnologia que captura o carbono biogênico, de origem vegetal, emitido na produção de etanol e energia em usinas de cana-de-açúcar. Durante a fermentação do caldo e a queima do bagaço e da palha para gerar vapor e eletricidade, há liberação de CO, que pode ser capturado e injetado em formações rochosas subterrâneas não porosas, onde permanece armazenado de forma segura. O processo, ainda caro e complexo, exige prospecção geológica e infraestrutura adequada. No Brasil, a Usina FS é pioneira na aplicação do BECCS, iniciativa que reforça o papel dos biocombustíveis na redução das emissões e na transição para uma economia de baixo carbono.
Trata-se de uma tecnologia que combina a geração de energia a partir de biomassa com a captura e o armazenamento geológico do CO emitido no processo (nesse caso, em uma usina de cana-de-açúcar). Já o biochar, ou biocarvão, é um material vegetal – como o bagaço de cana – submetido à pirólise, processo de aquecimento com pouco oxigênio que o transforma em uma estrutura sólida e estável de carbono. Aplicado ao solo, o biochar melhora suas propriedades físicas e atua como um reservatório de carbono de longa duração, ajudando no sequestro de CO e na sustentabilidade agrícola.
Baseando-se na metodologia oficial do programa, a intensidade de carbono (IC) do etanol hidratado brasileiro é de cerca de 32,8 ramas de dióxido de carbono equivalente por megajoule (gCOe/MJ), medida que expressa o total de gases de efeito estufa emitidos adotando o CO2 como unidade padrão.
Caso o BECCS fosse incorporado na etapa de fermentação, o índice poderia cair para +10,4 gCOe/MJ. A aplicação de biochar nos canaviais, na proporção de uma tonelada por hectare, reduziria o valor para +15,9 gCOe/MJ, explica Lucas Pereira, pesquisador associado à equipe de Avaliação do Ciclo de Vida da Embrapa Meio Ambiente. “Em cenários mais ambiciosos, a captura de carbono também durante a combustão da biomassa permitiria resultados negativos, alcançando –81,3 gCOe/MJ,” relata Pereira.
O resultado de ambos – BECCS e biochar – evita que o carbono retorne à atmosfera. O biochar é um insumo agrícola obtido do aquecimento de biomassa vegetal, formando um material estável que, ao ser aplicado ao solo, mantém o carbono fixado. Já no BECCS, o CO emitido nas caldeiras e na fermentação é capturado e injetado sob pressão em formações geológicas no subsolo.
Apesar da relevância, nenhuma das mais de 300 usinas certificadas pelo RenovaBio adota hoje essas tecnologias. O principal entrave está nos custos: enquanto os créditos de descarbonização (CBIOs), negociados em bolsa, giram em torno de US$ 20 por tonelada de CO, os custos estimados de BECCS variam entre US$ 100 e US$ 200/tCO até meados do século. Já o biochar, com benefícios comprovados de sequestro de carbono no solo, custa em média US$ 427 por tonelada.
Bioenergia com captura e armazenamento de carbono: captura em duas frentes
De acordo com a pesquisadora da Embrapa Meio Ambiente Nilza Patrícia Ramos, o estudo analisou duas frentes de aplicação do armazenamento de carbono na cadeia de etanol: durante a fermentação alcoólica e na geração de eletricidade a partir de bagaço e palha.
“A fermentação se mostra a opção mais promissora, já que o CO emitido nesse processo é relativamente puro e tecnicamente mais fácil de capturar. A captura na combustão, embora capaz de gerar emissões negativas em larga escala, esbarra em custos muito mais altos e em desafios de infraestrutura, como transporte e armazenamento geológico do carbono”, disse Ramos.
Ainda que já existam plantas-piloto testando o armazenamento de carbono em usinas de etanol de milho no Brasil, nenhuma unidade sucroenergética opera com a tecnologia. Os especialistas apontam que é necessário mapear formações geológicas adequadas para o armazenamento permanente do CO e garantir a segurança contra vazamentos.
A segunda tecnologia avaliada, o biochar, é um produto da pirólise de resíduos como palha e bagaço. Quando aplicado ao solo, destaca o pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Cristiano Andrade, ele atua como corretivo agrícola e pode sequestrar carbono de forma estável por décadas. A pesquisa considerou duas taxas de aplicação: 1 t/ha, compatível com a rotina atual das usinas, e 4 t/ha, que seria o limite viável diante da disponibilidade de resíduos. Cada tonelada de biochar pode representar o sequestro de 1,42 tCOe.
Além do sequestro direto, Andrade esclarece que o biochar pode melhorar a fertilidade do solo e reduzir emissões de óxido nitroso (NO), gás de efeito estufa muitas vezes mais potente que o CO. No entanto, experimentos de curta duração mostram que, em alguns casos, as emissões de CO podem aumentar após a aplicação, além do efeito negativo na fertilidade, em usos excessivos.
