Petrobras Magazine

Comprometida com a preservação do meio ambiente, a diminuição de emissões de gases de efeito estufa na atmosfera e a minimização das mudanças climáticas, a Petrobras, por intermédio de uma parceria entre seu centro de pesquisas e desenvolvimento, o Cenpes, e a Universidade Petrobras, realizou, de 09 a de 12 novembro, na Bahia, o 2º Seminário Internacional Petrobras de Captura e Armazenamento Geológico de Carbono. O objetivo foi promover a troca de experiências relacionadas à captura e ao armazenamento de CO2 e discutir como reduzir o aquecimento global por intermédio dessas medidas e do uso de combustíveis limpos.

O segundo seminário deu continuidade aos debates realizados no Seminário Internacional de Seqüestro de Carbono e Mudanças Climáticas, ocorrido em 2006 e, da mesma forma, abriu espaço para a apresentação de importantes estudos. “O seminário se consagrou pela qualidade dos trabalhos apresentados”, ressaltou o consultor técnico e coordenador do evento no Cenpes, Paulo Cunha. Afinal, o evento reuniu mais de 300 especialistas de 13 países, que representaram universidades de renome, institutos de P&D, empresas do segmento energético e governos.

Combustíveis limpos

Dentre as palestras apresentadas por especialistas da Petrobras, vale a pena destacar, no âmbito dos combustíveis limpos, a do coordenador da célula GTL (gas to liquids) do Cenpes, Eduardo Falabella Souza Aguiar, intitulada CTL e Captura e Armazenamento de Carbono. Como Podem Contribuir para um Mundo Energeticamente Mais Limpo? A palestra abordou a transformação química do carvão mineral em combustíveis líquidos limpos e lubrificantes sintéticos, rota tecnológica conhecida como coal to liquids ou CTL, e, ainda, a transformação do carvão mineral em dimetil-éter (DME), considerado o combustível do século XXI por pesquisadores em todo o mundo.

“Na rota tecnológica denominada CTL, o carvão é gaseificado, de modo a formar uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono. Em presença de um catalisador, ambos são convertidos em hidrocarbonetos líquidos por meio de uma síntese denominada Fischer-Tropsch. É possível, então, produzir diesel, lubrificantes, parafinas e nafta petroquímica, utilizada na fabricação de fertilizantes, sem enxofre e aromáticos, isto é, limpos, e com alto desempenho”, explicou Falabella.

A tecnologia CTL, surgida na Alemanha, na década de 20, foi levada para a África do Sul, que possui, hoje, a maior planta de CTL do mundo, apta a produzir 170 mil barris de combustíveis líquidos por dia, e vem sendo pesquisada na China, que anuncia altos investimentos na instalação da rota. No Brasil, o Cenpes lidera as pesquisas.

Já no caso da transformação do carvão em dimetil-éter (C2H6O), o carvão é gaseificado, formando uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono, a qual sofre nova reação em presença de catalisador específico para produzir DME. “As vantagens do produto são propiciar uma queima limpa, sem emissão de óxidos de enxofre e particulados, não gerar efeito estufa, não danificar a camada de ozônio da Terra e ser facilmente manuseado, armazenado e transportado, sob a forma liquefeita”, destacou Falabella.

A palestra Uso do Hidrogênio como Estratégia de Mitigação de Mudanças Climáticas Mediante Eficiência Energética e Redução de Emissões de Gases de Efeito Estufa, proferida pela consultora sênior e pesquisadora do Cenpes Maria Helena Troise Frank, também foi digna de nota, uma vez que o hidrogênio tende a ser elemento-chave na matriz energética mundial nas próximas décadas se for possível reduzir os custos de sua utilização em larga escala.

“O hidrogênio, que pode ser usado para mover aviões, carros, caminhões e navios, é o elemento mais abundante universo. Além disso, pode ser produzido utilizando-se fontes de energia renovável, tais como energia solar, energia hidrelétrica, energia eólica, energia termossolar e biomassa. Ou ainda, pode ser obtido de combustíveis fósseis, como gás natural, carvão e nafta, e de outras fontes de energia, como a energia nuclear. Trata-se de um combustível limpo, que gera muito poucas emissões ou quase nenhuma, dependendo do processo de produção; viabiliza o uso de energias renováveis em transportes; e constitui uma alternativa atraente em caso de escassez de petróleo. Pode ser armazenado sob forma gasosa, líquida ou sólida. A distribuição pode ser feita por carretas, dutos, estando o hidrogênio misturado ou não ao gás natural, ou on-site, isto é, no próprio local da geração. O hidrogênio pode ser utilizado em motores de combustão interna, como os automotivos, geradores estacionários industriais ou residenciais, e em dispositivos mais eficientes, as células a combustível, que podem ser automotivas, portáteis ou estacionárias, para a geração de energia elétrica. Mas os custos envolvidos são ainda altos, sendo o hidrogênio obtido do gás natural o que tem melhor custo hoje”, explicou Maria Helena.

A Petrobras, lembrou ela, é a maior produtora de hidrogênio do Brasil, principalmente para consumo próprio. Produz cerca de 500 toneladas por dia. O combustível é obtido do gás natural ou de gás de refinaria, utilizando-se tecnologia própria. A Companhia, entretanto, está envolvida em pesquisas relacionadas a toda a cadeia tecnológica do hidrogênio. Desenvolve um ônibus híbrido movido a hidrogênio e a célula a combustível. Implementa duas estações de abastecimento a hidrogênio no Brasil. Estuda motores de combustão interna movidos a hidrogênio. Pesquisa misturas de gás natural e hidrogênio, assim como nanotubos de carbono para a armazenagem de hidrogênio. Além disso, participa do Projeto Cachet, co-financiado pela União Européia, o qual pretende viabilizar a produção do hidrogênio combustível obtido do gás natural. Só assim, acredita ser possível desenvolver soluções aptas a baratear custos para produzir, estocar, transportar hidrogênio e gerar energia por meio de suas moléculas.

Captura de CO2

No âmbito da captura de CO2, a palestra Perspectivas da Captura de CO2 com Membranas no Brasil, apresentada pelo professor Wander Vasconcelos, da Universidade Federal de Minas Gerais, e elaborada em parceria com os pesquisadores da Petrobras Sueli Akemi Hatimondi, Ana Paula Musse, Jailton Ferreira do Nascimento e Wilson Mantovani Grava, apresentou uma solução prática e de baixo custo para seqüestrar dióxido de carbono – o uso de membranas cerâmicas.

“Em geral, a captura de CO2 é realizada por meio de solventes como as aminas, que geram resíduos que agridem o meio ambiente e exigem procedimentos complexos de descarte, além de ocupar grandes espaços. Também podem ser utilizadas membranas poliméricas, que têm a desvantagem de resistir a temperaturas menores do que 45ºC. Nossa proposta é utilizar sistemas de separação por membranas cerâmicas, que podem ser dispostas em módulos e se ajustar a diferentes necessidades. Esses sistemas podem ocupar espaços compactos ou vastos, ser adaptados à saída de reatores e ser embarcados em plataformas, com as vantagens de trabalhar continuamente ou com poucas paradas, ser renováveis e reutilizados após limpeza, gerar passivo ambiental em menor quantidade, ter baixo custo, suportar altas pressões, temperaturas e grande vazão e poder ser combinados com outras técnicas de captura. As membranas funcionam como filtros que, em contato com gases, retêm CO2 e deixam passar outros gases. O CO2 pode, então, ser acondicionado em locais adequados e destinado a armazenamento geológico ou ao aumento da recuperação de óleo em campos novos e maduros. Membranas cerâmicas já foram sintetizadas com sucesso em escala de laboratório. Agora, graças a uma ampla parceria da Petrobras com a Universidade Federal de Minas Gerais, vamos desenvolver os materiais das membranas, realizar ensaios de avaliação de desempenho e testes em maior escala”, relatou o professor.

Outro projeto de captura de CO2 a ser implementado pela Petrobras foi apresentado pelo geólogo Rodolfo Dino na palestra Projetos de Captura e Armazenamento de Carbono na Bacia do Recôncavo. O projeto consistirá na instalação, no local, de uma unidade de captura do CO2 produzido em atividades de recuperação avançada de petróleo realizadas no Campo de Miranga. “Após a realização de rigorosos testes, vamos injetar cerca de 400 toneladas de CO2/dia no campo. Para evitar a emissão de gases de efeito estufa, danosos ao meio ambiente, combinaremos o uso de aminas e membranas e faremos o monitoramento do campo em tempo real, de modo a impedir qualquer possível escape ou a atuar prontamente caso ocorra. O início do projeto é previsto para 2009”, disse ele.

Armazenamento de CO2

No que se refere a armazenamento de CO2, na mesma palestra foram destacadas importantes iniciativas da Petrobras também na região do Recôncavo Baiano, bacia-escola onde a Companhia realiza atividades de injeção de dióxido de carbono em poços, para a recuperação de campos maduros, há quase duas décadas. “Injetamos 50 toneladas/dia de CO2 oriundo da fábrica de fertilizantes Fafen, da Petrobras, e da empresa química Oxiteno em um poço injetor do campo terrestre Rio Pojuca e 150 toneladas/dia no campo terrestre Buracica. O CO2 passa pela estação de compressão da Petrobras em Camaçari; é secado; pressurizado; transportado por carbodutos a um ponto de distribuição em Santiago, a 60k a leste de Salvador, e chega aos campos”, relata Rodolfo Dino, coordenador das iniciativas de armazenamento geológico de CO2 no âmbito do Cenpes.

Para atestar sua capacidade de realizar armazenamentos geológicos que não estejam associados à recuperação avançada de petróleo, a Petrobras também vai realizar duas experiências sem fins comerciais, com propósito exclusivo de redução da quantidade de CO2 na atmosfera. “No início de 2009, vamos injetar 50 toneladas/dia de CO2 em aqüífero salino profundo na formação Sergi, com mais de 1.000m de profundidade, abaixo da área produtora do campo Rio Pojuca. Já no último trimestre de 2009, vamos injetar 120 toneladas de CO2/dia, com pressão de 1.300 psi, por um período de quatro anos, no Campo de Miranga, na formação Marfim. O volume injetado acumulado será monitorado por sísmica 4D, dentre outros métodos. A comprovação da viabilidade técnica do método demonstrará a competência da Petrobras na condução operacional de processos de seqüestro geológico de carbono”, conclui Rodolfo.

Transporte

Em termos de transporte de dióxido de carbono, na palestra Infra-Estrutura dos Carbodutos para Captura e Armazenagem de CO2, foi ressaltada a importância de haver normas de engenharia específicas para se projetarem carbodutos, isto é, dutos que conduzirão o CO2 do site de produção para o local de armazenagem. Afinal, todos os dutos em operação no mundo atualmente foram projetados de acordo com códigos de projeto de gasodutos ou oleodutos. “É preciso levar em conta especificidades relacionadas ao projeto de carbodutos, tais como o controle da corrosão pelo CO2 contaminado por água, a maior resistência de materiais não-metálicos à degradação por CO2 ao longo de um duto e a necessidade de utilização de materiais mais resistentes a fraturas do que os utilizados em oleodutos e gasodutos”, disse o engenheiro de equipamentos Eduardo Hippert. Para sanar tal carência, revelou ele, a Petrobras, juntamente com outras empresas de energia, participa de um estudo que está sendo conduzido pela empresa certificadora norueguesa DNV, o qual vai gerar normas técnicas específicas para se projetarem carbodutos. A conclusão do estudo está prevista para 2009.

Eduardo também ressaltou desafios envolvidos na instalação de uma rede de linhas de CO2 no Brasil. “No país, todo o processo de obtenção de licenciamento ambiental envolve desafios, dada a grande extensão do território e a eventual malha de dutos necessária ao transporte do CO2. Portanto, há que se estar preparado”, concluiu.

Intercâmbio de Conhecimentos

No que se refere ao intercâmbio de conhecimentos, abordado nas palestras da sessão Rede sobre Mudanças Climáticas e Seqüestro de Carbono, Paulo Cunha destacou: “A Petrobras, que tem um grupo de estudos especialmente dedicado a pesquisar tecnologias de seqüestro de carbono para a mitigação de mudanças climáticas, sendo esse também um dos focos do programa Proclima do Cenpes, coordena uma rede formada por 20 universidades brasileiras na qual investe de modo a possibilitar o desenvolvimento de projetos relacionados a toda a cadeia de seqüestro de carbono. Essa rede desenvolve cerca de 50 projetos de P&D nesse âmbito e vai formar 17 centros de excelência no Brasil, para a disseminação de conhecimentos. Além disso, a Petrobras integra o Projeto de Captura de Carbono – Fase II e conta com pesquisadores que integram o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas e, por conta das atividades que desenvolve, interage com universidades e institutos de P&D em todo o mundo”.

Ética e Legislação

Já no que tange à ética e à legislação, na palestra Estratégias para a Implantação da Captura e do Armazenamento Geológico de CO2 no Brasil, Paulo Cunha ressaltou: “No caso do Brasil, antes de formularmos legislação própria no âmbito da captura e do seqüestro geológico de CO2, será preciso levar em conta o que está sendo feito no mundo e se aplica ao Brasil; a percepção pública; questões éticas; a visão por parte de representantes do Comitê Executivo do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do Protocolo de Quioto e do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas sobre sustentabilidade das ações; a legislação e as políticas referentes a gás natural, mineração e temas análogos; e instituições que, no mundo, lidam com tais questões. Vamos, também, analisar a legislação, pioneira no mundo, que está sendo elaborada na Austrália para regrar a captura e o armazenamento geológico de CO2, considerando diferenças em relação ao Brasil, pois, na Austrália, 83% da eletricidade gerada advêm do carvão. Só assim, o Brasil poderá ter uma legislação que regule a captura e o armazenamento geológico de CO2 à altura dos desafios climáticos que se apresentam”. A Petrobras, em sua esfera de atuação, faz sua parte.