Os níveis de produção atendidos hoje pela indústria só foram possíveis graças ao uso de combustíveis fósseis. A elevada densidade de energia (J/m3) do petróleo e dos carvões minerais foi a grande vantagem por muitos anos oferecida pelos combustíveis fósseis. Todavia, os hidrocarbonetos antes estocados na crosta terrestre após a sua combustão deram origem a emissões elevadas de CO2 e H2O (os dois principais produtos da combustão) na atmosfera. A água é facilmente reabsorvida no ciclo da água, já a remoção do dióxido de carbono da atmosfera depende dos ciclos do carbono. No último meio século, oceanos e ecossistemas terrestres removeram cerca de 3,1 ± 0,5 GtC/ano, que é aproximadamente 45% do carbono emitido pela queima de combustíveis fósseis durante esse período [1]. Os 55% que permaneceram na atmosfera foram em grande parte responsáveis pelo Efeito Estufa.
A fim de manter a indústria com sua elevada produtividade e ao mesmo tempo reduzir o efeito estufa para não comprometer os ecossistemas, a ideia de descarbonização da indústria foi resgatada (o primeiro uso conhecido do termo descarbonizar data de 1825 [2]). Basicamente, descarbonizar uma indústria consiste em reduzir ao máximo (idealmente a zero) suas emissões de CO2, estas emissões quase sempre estão associadas ao consumo de combustíveis fósseis para produção de calor ou eletricidade que são usados em processos da indústria. Há alguns casos em que as emissões de CO2 são produzidas diretamente por um processo da indústria, por exemplo a produção de clinker na indústria de cimento Portland.
O Brasil dispõe de uma matriz elétrica de origem predominantemente renovável, com destaque para a fonte hídrica que responde por 65,2% da oferta interna. As fontes renováveis representam 84,8% da oferta interna de eletricidade no Brasil [3]. Em 2020, nos países Europeus membros da OCDE (Organisation for Economic Co-operation and Development), 65% da geração de energia elétrica deu-se a partir de fontes renováveis ou nuclear; em países não-membros da OECD da Asia, esta participação foi de apenas 26%, o mesmo percentual de renováveis é verificado na Índia, porém ali quase todo o consumo de energia fóssil vem do carvão [4]. A parcela da eletricidade consumida pelas indústrias nestes diversos grupos de países que não advém de energias renováveis ou nuclear é produzida por combustíveis fósseis. A primeira e mais simples estratégia de descarbonização industrial é aumentar a matriz renovável ou nuclear destes países.
Algumas indústrias, porém, requerem diretamente combustíveis fósseis em seus processos, o aumento da matriz renovável para produção de eletricidade em um país não ajuda muito estas indústrias a reduzirem suas emissões de CO2. Três são as indústrias que se enquadram neste contexto e são consideradas difíceis de descarbonizar: a indústria cimenteira, a indústria siderúrgica e a indústria de fertilizantes. Algumas estratégias para ajudar estas indústrias a se descarbonizarem estão sendo pesquisadas com empenho crescente. O IATI desenvolve linhas de pesquisa para aprimoramento de tecnologias voltadas à descarbonização destes setores.
Juliano Pappalardo (Eng. PhD. Máquinas e Sistemas para a Energia, o Ambiente e a Propulsão)
