As bombas e os oleodutos estão dispersos pelo campo petrolífero de Elk Hills, na Califórnia, uma área no sul do Vale Central, acima de um dos depósitos de combustíveis fósseis mais ricos dos EUA.
A produção de petróleo tem vindo a diminuir constantemente no estado ao longo de décadas, à medida que os empregos na tecnologia aumentaram e os legisladores impuseram regras ambientais e climáticas rigorosas. Empresas, cidades e residentes do condado de Kern – onde a taxa de pobreza é de cerca de 18% – estão cada vez mais desesperados por novas oportunidades económicas.
No final do ano passado, a California Resources Corporation (CRC), uma das maiores produtoras de petróleo e gás do estado, obteve licenças preliminares da Agência de Proteção Ambiental dos EUA para desenvolver um novo tipo de poço no campo petrolífero, que, segundo ela, proporcionaria exatamente isso. Se a empresa conseguir a aprovação final dos reguladores, a CRC pretende perfurar uma série de poços até uma formação sedimentar extensa, a cerca de 2.000 metros abaixo da superfície, onde injetará dezenas de milhões de toneladas métricas de dióxido de carbono para o armazenar permanentemente.
É provável que estes se tornem os primeiros poços de Classe VI na Califórnia, concebidos especificamente para capturar o gás de efeito estufa que aquece o planeta. No entanto, muitos projetos semelhantes de armazenamento de carbono estão a ser desenvolvidos em todo o estado, nos EUA e no mundo – uma tendência impulsionada por subsídios governamentais crescentes, metas climáticas nacionais iminentes e a diminuição da receita e crescimento das atividades tradicionais de petróleo e gás.
Desde o início de 2022, empresas como a CRC apresentaram quase 200 pedidos apenas nos EUA para desenvolver poços deste novo tipo. Este é um dos sinais mais claros de que a captura da poluição por dióxido de carbono das operações industriais e energéticas, em vez de a libertar para a atmosfera, está prestes a tornar-se um negócio muito maior.
Os defensores esperam que este seja o início de uma espécie de boom do petróleo ao contrário, iniciando um processo pelo qual o mundo acabará por enterrar mais gases de efeito estufa do que acrescentará à atmosfera. Argumentam que a adoção da captura e armazenamento de carbono (CAC) é essencial para qualquer plano de redução rápida das emissões, em parte porque adaptar a vasta infraestrutura existente mundialmente com equipamentos que removam dióxido de carbono pode ser mais rápido e mais fácil do que reconstruir todas as usinas de energia e fábricas. A CAC pode ser uma forma útil de reduzir as emissões em setores pesados específicos, como cimento, fertilizantes e produção de papel e celulose, nos quais não existem atualmente formas escaláveis e acessíveis de produzir bens essenciais sem libertar dióxido de carbono.
“No contexto adequado, a CAC poupa tempo, dinheiro e reduz riscos”, afirma Julio Friedmann, cientista-chefe da Carbon Direct e antigo vice-secretário adjunto sênior do Escritório de Energia Fóssil do Departamento de Energia.
No entanto, os oponentes argumentam que esses esforços prolongarão a vida útil das usinas de combustíveis fósseis, permitirão a continuação da poluição do ar e da água e criarão novos riscos para a saúde e o meio ambiente. Tais consequências podem prejudicar desproporcionalmente as comunidades carentes próximas aos projetos, incluindo aquelas perto do campo petrolífero de Elk Hills.
“Grandes empresas petrolíferas estão propondo e financiando muitos desses projetos”, diz Catherine Garoupa, diretora-executiva da Central Valley Air Quality Coalition, que tem acompanhado o aumento dos pedidos de projetos de armazenamento de carbono em todo o distrito. “Elas veem isso como uma forma de prolongar os negócios como de costume e permitir que se tornem neutras em carbono no papel, enquanto continuam com as mesmas práticas sujas de sempre.”
Um começo lento
O governo federal dos EUA começou a supervisionar poços de injeção na década de 1970. Um número crescente de empresas começou a injetar resíduos no subsolo, resultando em uma onda de processos judiciais por poluição da água e na aprovação de várias leis significativas destinadas a garantir água potável limpa. A EPA desenvolveu padrões e regras para uma variedade de poços e tipos de resíduos, incluindo poços profundos de Classe I para resíduos perigosos, até radioativos, e poços mais rasos de Classe V para fluidos não perigosos.
Em 2010, no contexto dos esforços federais para criar incentivos para os setores capturarem mais dióxido de carbono, a agência introduziu poços de Classe VI para a captura de CO2. Para se qualificar, o local proposto para o poço deve ter a geologia apropriada, com um reservatório profundo de rocha porosa que possa acomodar moléculas de dióxido de carbono abaixo de uma camada de “rocha de cobertura” não porosa, como o xisto. O reservatório também deve estar bem abaixo de qualquer aquífero subterrâneo, para evitar a contaminação dos suprimentos de água potável, e longe o suficiente das falhas geológicas para reduzir as chances de os terremotos abrirem caminho para o escape do gás de efeito estufa.
O programa de sequestro de carbono teve um início lento. No final de 2021, havia apenas dois poços de injeção de Classe VI em operação e 22 pedidos pendentes nos órgãos reguladores.
No entanto, desde então, houve um aumento significativo nas propostas – tanto para a EPA quanto para os três estados que obtiveram autorização para aprovar esses poços, incluindo Dakota do Norte, Wyoming e Louisiana. A Clean Air Task Force, um grupo de reflexão sobre políticas energéticas com sede em Boston, que monitora esses projetos, afirma que agora existem mais de 200 pedidos pendentes.
O que mudou foram os incentivos federais. A Lei de Redução de Emissões de 2022 aumentou drasticamente os créditos fiscais disponíveis para o armazenamento permanente de dióxido de carbono em formações geológicas, elevando-os de US$50 por tonelada para US$85 quando capturados em instalações industriais e de energia. Os créditos subiram de US$50 para US$180 por tonelada quando o gás de efeito estufa provém de instalações de captura direta do ar, uma tecnologia diferente que absorve o gás de efeito estufa diretamente do ar. Esses créditos fiscais permitem que as empresas reduzam diretamente suas obrigações fiscais federais, o que pode cobrir o custo adicional do CCS em um número crescente de setores.
A Lei de Infraestrutura Bipartidária separada também destinou bilhões de dólares para projetos piloto e de demonstração de captura de carbono.
Um ganho inesperado de créditos fiscais
A CRC tornou-se uma empresa independente em 2014, quando a Occidental Petroleum, uma das maiores produtoras de petróleo e gás do mundo, a separou com muitos de seus ativos na Califórnia. No entanto, a nova empresa enfrentou rapidamente dificuldades financeiras, solicitando proteção contra falência em 2020, devido à queda na demanda de energia durante os estágios iniciais da pandemia de COVID-19. Ela emergiu vários meses depois, após reestruturar sua dívida, converter empréstimos em capital e obter novas linhas de crédito.
No ano seguinte, a CRC estabeleceu uma subsidiária de gestão de carbono, a Carbon TerraVault, aproveitando a oportunidade emergente de desenvolver um novo negócio em torno do armazenamento de dióxido de carbono no subsolo, seja para si mesma ou para clientes. A empresa afirmou também ter sido motivada pela chance de “ajudar a avançar a transição energética e conter o aumento das temperaturas globais em 1,5ºC”.
A CRC não respondeu às perguntas da MIT Technology Review.
Em sua solicitação à EPA, a companhia, sediada em Long Beach, Califórnia, afirma que centenas de milhares de toneladas de dióxido de carbono seriam inicialmente capturadas a cada ano, a partir de uma instalação de tratamento de gás na área de Elk Hills, bem como de uma planta planejada para produzir hidrogênio a partir do gás natural. O gás é purificado e comprimido antes de ser bombeado para o subsolo.
A empresa diz que os quatro poços, para os quais obteve licenças preliminares, poderiam armazenar cerca de 1,5 milhão de toneladas de dióxido de carbono por ano dessas e de outras instalações, com uma capacidade total de 38 milhões de toneladas ao longo de 26 anos. A CRC afirma que os projetos criarão empregos locais e ajudarão o estado a cumprir suas metas climáticas urgentes.
“Estamos comprometidos em apoiar o estado para que ele alcance a neutralidade de carbono e desenvolva um futuro mais sustentável para todos os californianos”, declara Francisco Leon, chefe-executivo da CRC, em um comunicado sobre a decisão preliminar da EPA.
Esses poços, no entanto, são apenas o início dos planos de gerenciamento de carbono da empresa. A Carbon TerraVault solicitou o desenvolvimento de 27 poços adicionais para armazenamento de carbono em todo o estado, incluindo mais dois em Elk Hills, de acordo com o rastreador de licenças da EPA. Se todos esses poços forem aprovados e desenvolvidos, isso transformaria a subsidiária em uma importante participante do negócio emergente de armazenamento de carbono – e a colocaria em uma posição vantajosa em termos de créditos fiscais federais.
Os projetos de sequestro de carbono podem se qualificar para 12 anos de subsídios nos EUA. Se a Carbon TerraVault injetar meio milhão de toneladas de dióxido de carbono em cada um dos 31 poços para os quais se candidatou durante esse período, os projetos poderão garantir créditos fiscais no valor de mais de US$15,8 bilhões.
Esse valor não leva em conta a inflação, além de pressupor que a empresa atenda aos requisitos mais rigorosos da lei e obtenha todo o dióxido de carbono de instalações industriais e usinas de energia. O número pode aumentar significativamente se a CRC injetar mais do que essa quantidade em poços ou se uma parte significativa do dióxido de carbono for obtida por meio da captura direta do ar.
A Chevron, a BP, a ExxonMobil e a Archer Daniels Midland, uma grande produtora de etanol, também enviaram solicitações de poços Classe VI à EPA e podem estar prontas para garantir subsídios significativos do IRA.
É claro que são necessários anos para obter licenças regulatórias, e nem todos os projetos propostos seguirão adiante no final. As organizações envolvidas ainda precisarão obter financiamento, adicionar equipamentos de captura de carbono às instalações poluidoras e, em muitos casos, construir dutos de dióxido de carbono que exigem aprovações separadas. No entanto, o aumento dos créditos tributários do IRA poderia gerar até 250 milhões de toneladas métricas de armazenamento ou uso anual adicional de dióxido de carbono nos EUA até 2035, de acordo com os dados mais recentes do Projeto REPEAT, liderado por Princeton.
“É uma corrida do ouro”, compara Garoupa. “Está sendo empurrada goela abaixo como ‘Ah, é para as metas climáticas’.” Entretanto, ela acrescenta que, se não fizermos “isso de forma criteriosa e realmente tentando alcançar reduções reais de emissões primeiro”, será apenas uma distração dos outros tipos de ação climática necessários para evitar níveis perigosos de aquecimento.
Contabilidade de carbono
Mesmo que a CCS possa ajudar a reduzir as emissões de forma agregada, os benefícios climáticos líquidos de um determinado projeto dependerão de vários fatores, inclusive da qualidade de seu desenvolvimento e operação — e de outras mudanças que ele provocará em sistemas de energia complexos e interconectados ao longo do tempo.
É importante ressaltar que a inclusão de equipamentos de captura de carbono em uma usina não retém toda a poluição climática. Em geral, os desenvolvedores de projetos têm a meta de 90%, aproximadamente. Portanto, se você construir um novo projeto com CCS, terá aumentado as emissões, e não as reduzido, em relação ao status quo.
Além disso, o processo de captura de carbono requer muita energia para funcionar, o que pode aumentar significativamente as emissões de gases de efeito estufa e de outros poluentes em demais lugares, por exemplo, utilizando a geração adicional de usinas de gás natural na rede. Paralelamente, os incentivos fiscais adicionais podem tornar lucrativo para uma empresa continuar operando uma usina de combustível fóssil que, de outra forma, teria sido fechada, ou operar as instalações por mais horas do dia para gerar mais dióxido de carbono enterrável.
Associadas a essas mudanças, todas as emissões não capturadas podem reduzir, ou mesmo eliminar, quaisquer benefícios de carbono decorrentes da incorporação da CCS, diz Danny Cullenward. Ele é membro sênior do Kleinman Center for Energy Policy da Universidade da Pensilvânia.
No entanto, nada disso importa no que diz respeito aos subsídios para o armazenamento de carbono. As empresas poderiam até mesmo usar a economia para expandir suas operações tradicionais de petróleo e gás, afirma ele.
“Não se trata do impacto climático líquido, mas sim das toneladas brutas que você coloca no subsolo”, diz Cullenward sobre os créditos fiscais.
Um estudo realizado no ano passado alertou sobre como isso poderia acontecer nos próximos anos, observando que o IRA pode exigir que os EUA forneçam centenas de bilhões a trilhões de dólares em créditos fiscais para usinas de energia que adicionem CCS. Conforme os cenários explorados, esses projetos poderiam proporcionar coletivamente reduções de emissões de até 24% ou aumentos de até 82%. A diferença depende, em grande parte, do quanto os incentivos alteram a produção de energia e do grau em que eles prolongam a vida útil das usinas de carvão e gás natural.
A coautora da pesquisa, Emily Grubert, professora associada da Notre Dame e ex-subsecretária adjunta do Departamento de Energia, enfatizou que os órgãos reguladores devem considerar cuidadosamente esses impactos complexos e em cascata sobre as emissões ao avaliar a aprovação de tais propostas.
“Se não levarmos isso a sério, corremos o risco de gerar trilhões de dólares e bilhões de toneladas de emissões [de gases de efeito estufa], sem mencionar a confiança e a boa vontade do público estadunidense, que é razoavelmente cético em relação a essas tecnologias de importância crítica”, escreveu ela em um artigo de opinião publicado no site Utility Dive.
Metas globais
Outras nações e regiões também estão acelerando os esforços para capturar e armazenar carbono como parte de seus esforços mais amplos para reduzir as emissões e combater as mudanças climáticas. A UE, que dedicou dezenas de bilhões de euros para acelerar o desenvolvimento da CCS, está trabalhando para desenvolver a capacidade de armazenar 50 milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano até 2030, segundo o relatório do Global CCS Institute, de 2023.
Da mesma forma, o Japão espera absorver 240 milhões de toneladas por ano até 2050, enquanto a Arábia Saudita mira em 44 milhões de toneladas até 2035. O grupo comercial do setor disse que havia 41 projetos de CCS em operação em todo o mundo na época, com mais 351 em desenvolvimento.
Algumas instalações dos EUA capturam dióxido de carbono há décadas para diversos usos, incluindo processamento ou produção de gás natural, amônia e carbonato de sódio, usado em sabonetes, cosméticos, bicarbonato de sódio e outros produtos.
Porém, Ben Grove, gerente de armazenamento de carbono da Clean Air Task Force, conta que o aumento dos subsídios no IRA tornou a CCS econômica para muitos segmentos do setor nos EUA, incluindo: produtos químicos, petroquímicos, hidrogênio, cimento, refinarias de petróleo, gás e etanol e aço, pelo menos na parte inferior das faixas de custo estimadas.
Em muitos casos, os subsídios disponíveis ainda não cobrirão totalmente o custo adicional da CCS em usinas de energia e em algumas outras instalações industriais. Apesar disso, a maior esperança é que esses programas federais ajudem as organizações a aumentar a escala e otimizar esses processos ao longo do tempo. Isso reduziria o custo da CCS, tornando-a viável para mais setores, calcula Grove.
Contra todas as evidências
Além das usinas de tratamento de gás e hidrogênio, diz a CRC, outra fonte para o dióxido de carbono capturado poderia, eventualmente, incluir sua própria usina de energia Elk Hills, que funciona com gás natural extraído do campo de petróleo. A empresa disse que pretende modernizar a instalação para capturar 1,5 milhão de toneladas de emissões por ano.
Outras fontes ainda poderiam incluir usinas de combustíveis renováveis, o que pode significar instalações de biocombustível, geradores de vapor e uma usina proposta de captura direta de ar que seria desenvolvida pela startup de remoção de carbono Avnos, de acordo com o registro da EPA.
A Carbon TerraVault faz parte de um consórcio, que inclui a Avnos, a Climeworks, a Southern California Gas Company e outras instituições, que propôs o desenvolvimento de um centro de captação direta de ar no condado de Kern, onde está localizado o campo Elk Hills. No ano passado, o Departamento de Energia concedeu quase US$ 12 milhões ao chamado California DAC Hub, verba focada na realização de estudos de projeto de Engenharia para instalações de captação direta de ar.
A CCS pode ser uma ferramenta útil para indústrias pesadas que são realmente difíceis de limpar, mas não foi isso que a CRC propôs, ressalta Natalia Ospina, diretora jurídica do Center on Race, Poverty & the Environment, uma organização de defesa da justiça ambiental em Delano, Califórnia.
“A fonte inicial será o próprio campo de petróleo de Elk Hills e a usina que refina o gás em primeiro lugar”, diz ela. “Isso só vai permitir que eles prolonguem a vida do setor de petróleo e gás no Condado de Kern, o que vai contra todas as evidências que temos sobre como deveríamos lidar com a crise climática.”
Os críticos do projeto também temem que algumas dessas instalações continuem produzindo outros tipos de poluição, como compostos orgânicos voláteis e material particulado fino, em uma região que já é altamente poluída. Algumas análises mostram que a adição de um processo de captura de carbono reduz esses outros poluentes em determinados casos. No entanto, Ospina argumenta que não se pode confiar nas empresas de petróleo e gás para operar esses projetos, na expectativa de reduzirem a poluição aos níveis necessários para proteger as comunidades vizinhas.
“Você precisa disso”
Ainda assim, diversos estudos, desde o nível estadual até o global, concluem que a CCS pode desempenhar um papel essencial na redução das emissões de gases de efeito estufa, e com rapidez suficiente para moderar os perigos globais das mudanças climáticas.
A Califórnia aposta muito na captura de carbono das plantas ou na sua remoção do ar por vários meios, a fim de cumprir sua meta de neutralidade climática para 2045: 20 milhões de toneladas métricas até 2030 e 100 milhões até meados do século. O Air Resources Board, principal órgão regulador do clima do estado, declarou que “não há caminho para a neutralidade de carbono sem a remoção e o sequestro de carbono”.
Relatórios recentes do painel climático da ONU também enfatizaram que a captura de carbono poderia ser uma “opção crítica de mitigação” para reduzir as emissões da produção de cimento e produtos químicos. Os cenários de estudo de modelagem do órgão que limitam o aquecimento global a 1,5ºC, em relação aos níveis pré-industriais, dependem de níveis significativos de CCS, incluindo de dezenas a centenas de bilhões de toneladas de dióxido de carbono capturadas neste século de usinas que usam biomatéria para produzir calor e eletricidade – um processo conhecido como BECCS.
O cumprimento das metas climáticas globais sem a captura de carbono exigiria o fechamento de cerca de um quarto das usinas de combustível fóssil do mundo antes que elas atingissem a vida útil típica de 50 anos, observa a Agência Internacional de Energia. Essa é uma proposta cara, com uma resistência feroz de proprietários, investidores, grupos comerciais do setor e até mesmo nações.
“Todos chegam sempre à mesma conclusão, que é a de que precisamos disso”, diz Friedmann.
Lorelei Oviatt, diretora do Departamento de Planejamento e Recursos Naturais do Condado de Kern, recusou-se a opinar sobre o projeto Elk Hills da CRC enquanto os órgãos reguladores locais o analisam. Porém, ela apoia firmemente o desenvolvimento de projetos de CCS em geral, descrevendo-os como uma forma de ajudar a região a recuperar a receita tributária e os empregos perdidos. Afinal, “o estado coloca as empresas petrolíferas da área fora do mercado” por meio de regulamentações mais rígidas.
As autoridades do condado propuseram o desenvolvimento de um parque de gerenciamento de carbono de mais de 4.000 acres, que poderia incluir instalações de hidrogênio, aço e biomassa com componentes de captura de carbono. Uma análise econômica realizada no ano passado constatou que o campus e as atividades relacionadas poderiam criar mais de 22.000 empregos e gerar mais de US$ 88 milhões em impostos sobre vendas e propriedades para o condado e as cidades economicamente desafiadas, em um cenário de alto nível.
Oviatt acrescenta que a adoção da captura de carbono também pode permitir que a região evite o problema dos “ativos irrecuperáveis” — no qual os principais empregadores são forçados a fechar usinas de energia, refinarias e poços de extração caros que, de outra forma, poderiam continuar operando por anos ou décadas.
“Somos o maior produtor de petróleo da Califórnia e o sétimo do país; temos trilhões e trilhões de dólares em infraestrutura”, contabiliza ela. “A ideia de que tudo isso deveria ser simplesmente abandonado não parece ser uma maneira inteligente de projetar uma economia.”
Vazamentos de dióxido de carbono
Por outro lado, os críticos temem que a preservação signifique simplesmente criar perigos para as comunidades desproporcionalmente pobres, insalubres e marginalizadas ao redor desses projetos.
Em uma carta de 2022 para a EPA, o Center for Biological Diversity levantou a possibilidade de o dióxido de carbono vazar de poços ou tubulações, contribuindo para a mudança climática e prejudicando os moradores.
Essas preocupações não são sem fundamento. Em fevereiro de 2020, o oleoduto Delta da Denbury Enterprises, que se estende por mais de 160 quilômetros entre o Mississippi e a Louisiana, rompeu e liberou mais de 30.000 barris de gás CO2 líquido comprimido perto da cidade de Satartia, Mississippi.
O vazamento obrigou centenas de pessoas a evacuar suas casas e enviou dezenas para hospitais locais, algumas lutando para respirar e outras inconscientes e espumando pela boca, conforme investigou o Huffington Post. Alguns veículos também pararam de funcionar: o dióxido de carbono no ar deslocou o oxigênio, essencial à combustão nos motores de combustão.
Também houve repetidas liberações de dióxido de carbono nas últimas duas décadas em um projeto de recuperação avançada de petróleo no campo petrolífero de Salt Creek, em Wyoming. Desde o final do século XIX, várias operadoras perfuraram, abandonaram, vedaram e vedaram novamente milhares de poços no local, com diferentes graus de qualidade, confiabilidade e documentação, de acordo com o Natural Resources Defense Council. Um vazamento contínuo em 2004 emitiu quase 340.000 metros cúbicos de gás por dia, em média, enquanto uma liberação de dióxido de carbono e metano em 2016 forçou uma escola próxima ao campo a transferir suas aulas para o restante do ano.
Alguns temem que problemas semelhantes possam surgir em Elk Hills, que pode se tornar o primeiro projeto de sequestro de carbono do país desenvolvido em um campo de petróleo esgotado. As empresas perfuraram e operaram milhares de poços ao longo de décadas no local, muitos dos quais ficaram ociosos e desconectados por anos, de acordo com uma investigação de 2020 do Los Angeles Times e do Center for Public Integrity.
Ospina argumenta que a CRC e as autoridades do condado estão pedindo aos residentes do condado de Kern que atuem como cobaias de testes para casos de uso de CCS não comprovados e possivelmente perigosos. Isso agrava os riscos à saúde enfrentados por uma região já exposta a muitos deles.
Independentemente de o projeto de Elk Hills ir adiante ou não, o boom iminente do armazenamento de carbono logo forçará muitas outras áreas a lidar com questões semelhantes. O que resta saber é se as empresas e os órgãos reguladores conseguirão lidar adequadamente com os temores da comunidade e demonstrar que os benefícios climáticos prometidos nos estudos de modelagem serão concretizados na realidade.
James Temple