A humanidade nunca viu tanta concentração de CO2 na atmosfera

A humanidade nunca viu tanta concentração de CO2 na atmosfera, artigo de José Eustáquio Diniz Alves

Pelo Acordo de Paris as emissões de gases de efeito estufa (GEE) deveriam diminuir, mas, ao contrário, o mundo continua emitindo grande quantidade de GEE

“Estamos na autoestrada rumo ao inferno climático e com o pé no acelerador”
António Guterres, 2022

A concentração de CO2 continua aumentando. Houve aumento de 1,79 partes por milhão em 2022. Mesmo com toda a discussão para evitar o inferno climático, os indicadores apontam para a continuidade do aquecimento global e a governança global não tem conseguido reverter a situação. Acordo de Paris é um importante tratado internacional, firmado em 2015, com o objetivo de limitar o aquecimento global a menos de 2º Celsius acima dos níveis pré-industriais e de preferência a 1,5º Celsius. Para atingir esse objetivo, as metas do Acordo incluem a redução das emissões de gases de efeito estufa e a redução da concentração de CO2 na atmosfera.

Os países signatários do Acordo de Paris apresentaram suas próprias metas, chamadas de Contribuições Nacionalmente Determinadas (NDCs, na sigla em inglês), que estabelecem compromissos voluntários de redução de emissões de gases de efeito estufa. Essas metas variam entre os países e são atualizadas a cada cinco anos, com o objetivo de torná-las mais ambiciosas ao longo do tempo. Além das metas de redução de emissões, o Acordo também estabelece a necessidade de remover CO2 da atmosfera, por meio de práticas de reflorestamento, uso de tecnologias de captura e armazenamento de carbono, entre outras medidas.


Contudo, passados 7 anos desde a assinatura do Acordo de Paris, as emissões de carbono continuam aumentando e, consequentemente, estão elevando a concentração de CO2 na atmosfera. As emissões globais de CO2 eram de 6 bilhões de toneladas em 1950, passaram para 25 bilhões no ano 2000, atingiram 35,6 bilhões de toneladas em 2015 e alcançaram 37,5 bilhões de toneladas em 2022. A reta de tendência anual da concentração de CO2 estava em 316 partes por milhão (ppm) em 1958, chegou a 401 ppm em 2015 e saltou para 420 ppm em 2022. O nível minimamente seguro, para evitar um colapso climático de grandes proporções, é de 350 ppm. No entanto, a curva de Keeling só aumenta, conforme mostra o gráfico abaixo com dados da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) dos Estados Unidos.





O gráfico abaixo, também da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA), mostra a taxa anual de crescimento de CO2 na atmosfera e a média decenal. Nota-se que nos anos 60 (1960-69) a média anual estava em 0,86 ppm, subiu para 1,29 ppm nos anos 70, subiu novamente para 1,61 ppm nos anos 80, caiu para 1,51 ppm nos anos 90, voltou a subir para 1,97 ppm na primeira década do século XXI e atingiu o nível mais alto entre 2010-19, com aumento anual médio de 2,43 ppm. O ano de 2016 bateu o recorde de aumento com 3,03 ppm. A média do triênio 2020-22 (2,15 ppm) teve um valor mais baixo do que na década anterior devido a redução do crescimento econômico em decorrência da pandemia da covid-19 e também pelo efeito do fenômeno La Niña.




A concentração de CO2 na atmosfera está chegando ao nível equivalente ao que existia há 10 milhões de anos e continua crescendo de maneira sem precedentes. Os primeiros hominídeos, ou seja, os membros da família humana, surgiram há cerca de 7 a 6 milhões de anos, durante o final do período Mioceno, na África. Esses primeiros hominídeos eram bípedes, ou seja, caminhavam em duas pernas, mas ainda possuíam características semelhantes aos chimpanzés, como cérebros pequenos e braços longos.

Ao longo dos milhões de anos seguintes, os hominídeos evoluíram e se diversificaram, dando origem ao Homo sapiens, que surgiu há cerca de 200 mil anos. Portanto, nem o Homo Sapiens e nem os hominídeos conheceram uma concentração tão alta de CO2 na atmosfera.

Portanto, a civilização está percorrendo uma rota perigosa. O aumento da concentração de CO2 na atmosfera contribuiu para o fato de termos 9 anos seguidos (2014 a 2022) de recordes de temperatura. O efeito estufa trará custos enormes e as sociedades podem não estar preparadas para pagar o alto preço de limpar no futuro a sujeira feita no passado e no presente.

Pelo Acordo de Paris as emissões de gases de efeito estufa (GEE) deveriam diminuir, mas, ao contrário, o mundo continua emitindo grande quantidade de GEE.

Assim, o mundo pode caminhar para uma situação de “Terra Estufa” e várias partes do Planeta podem ficar inabitáveis.
José Eustáquio Diniz Alves
Doutor em demografia, link do CV Lattes:
http://lattes.cnpq.br/2003298427606382

Referências:

ALVES, JED. A dinâmica demográfica global em uma “Terra inabitável”. RELAP, Vol. 14 – Número 26, janeiro de 2020: https://revistarelap.org/index.php/relap/article/view/239/350

ALVES, JED. Crescimento demoeconômico no Antropoceno e negacionismo demográfico, Liinc em Revista, RJ, v. 18, n. 1, 2022 https://revista.ibict.br/liinc/article/view/5942/5595

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in EcoDebate, ISSN 2446-9394




Autor: EcoDebate
Fonte: EcoDebate
Sítio Online da Publicação: EcoDebate
Data: 15/03/2023
Publicação Original: https://www.ecodebate.com.br/2023/03/15/a-humanidade-nunca-viu-tanta-concentracao-de-co2-na-atmosfera/

Cientistas estão mais perto de transformar CO2 em produtos como combustíveis ou plásticos

Um catalisador desenvolvido na Universidade de São Paulo (USP) mostrou-se capaz de transformar dióxido de carbono (CO2) em monóxido de carbono (CO) mesmo em condições de alta pressão. O CO2 é considerado um dos principais gases de efeito estufa e diversos esforços de pesquisa têm sido empreendidos para mitigar sua emissão para a atmosfera. Já o CO é um importante intermediário na geração de produtos com alto valor agregado, como combustíveis e plásticos. O êxito na transformação do gás em alta pressão é importante para fazer a integração com etapas subsequentes do processo, que vão empregar o monóxido de carbono com outros catalisadores para então gerar produtos líquidos.

O novo dispositivo, composto por níquel, zinco e carbono, é fruto de pesquisa coordenada pela professora do Instituto de Química (IQ-USP) Liane Rossi no âmbito do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído por FAPESP e Shell na Escola Politécnica (Poli-USP).

“O resultado da nossa pesquisa mostra que estamos cada vez mais próximos de produzir, por meio da catálise, derivados de petróleo, como plásticos e combustíveis”, afirma Rossi.

O trabalho foi destaque na capa do European Journal of Inorganic Chemistry. Trata-se de desdobramento de um estudo anterior, também coordenado por Rossi. Na oportunidade, os pesquisadores descobriram que um catalisador de níquel teve melhor desempenho após ser submetido a alta temperatura (800 °C), em atmosfera de CO2 e hidrogênio (H2) ou então de metano ou propano.

“Esse processo possibilitava um excelente catalisador para a redução de CO2: ele gerava exclusivamente CO, sem sinal do produto menos desejável, que é o metano (CH4)”, conta a professora.

Entretanto, os pesquisadores não obtiveram êxito ao testar esse mesmo catalisador em condições de alta pressão (entre 20 e 100 bar) para tentar adequar as condições de reação àquelas exigidas para a posterior transformação de CO em produtos líquidos.

A solução surgiu por meio de um catalisador à base de níquel, zinco e carbono desenvolvido por Nágila Maluf, doutoranda no IQ-USP e integrante da equipe coordenada por Rossi. “Essa combinação muda a forma como as moléculas interagem na superfície do catalisador, se comparado ao níquel puro”, explica a professora.

De acordo com Rossi, os catalisadores têm amplo emprego na indústria, mas também são usados no dia a dia para purificar a exaustão dos automóveis. “Os catalisadores são substâncias que promovem reações químicas entre duas ou mais moléculas. Eles podem ser, por exemplo, enzimas ou superfícies metálicas, como é o caso desse estudo. Os catalisadores em geral têm a função de acelerar a reação entre moléculas que não iriam reagir naturalmente, ou que reagiriam muito lentamente”, explica Rossi. Além disso, os catalisadores também têm a função de selecionar um caminho de reação, de modo a gerar o produto desejado.

A equipe se prepara agora para dar prosseguimento ao estudo. “O próximo passo é utilizar no mesmo reator dois catalisadores diferentes. Um deles é esse à base de níquel, zinco e carbono; o outro, à base de ferro ou cobre”, conta Rossi.

O artigo Zeolitic-Imidazolate Framework Derived Intermetallic Nickel Zinc Carbide Material as a Selective Catalyst for CO2 to CO Reduction at High Pressure pode ser lido em: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejic.202100530.

* Com informações da Assessoria de Comunicação do RCGI.




Autor: Agência FAPESP
Fonte: FAPESP
Sítio Online da Publicação: FAPESP
Data: 25/03/2022
Publicação Original: https://agencia.fapesp.br/cientistas-estao-mais-perto-de-transformar-co2-em-produtos-como-combustiveis-ou-plasticos/38223/

Aumenta a concentração de CO2 na atmosfera em 2018, artigo de José Eustáquio Diniz Alves

A concentração de CO2 na atmosfera deveria diminuir para atender as metas do Acordo de Paris, mas, ao contrário do que foi planejado e acordado, continua aumentando em ritmo perigoso. A NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration), por meio da Global Monitoring Division, divulgou os dados do crescimento médio da concentração global de CO2 na atmosfera.

Em 2018, o aumento foi de 2,39 partes por milhão (ppm). É um número menor do que os 3 ppm de 2015 e 2016, mas é maior do que o 1,89 ppm de 2017. Isto fez com que a média de 2010 a 2018 esteja em 2,4 ppm, número acima da média da década passada (2000-09) que foi de 2,0 ppm e muito acima da média da última década do século XX (1991-00) que foi de 1,5 ppm, conforme apresentado no gráfico acima. Portanto, a despeito das variações sazonais, o efeito estufa continua aumentando em ritmo mais acelerado do que nas décadas anteriores.

Durante o correr de cada ano, a concentração de CO2 segue um padrão sazonal, com pico (valor máximo) nos meses de maio e vale (valor mínimo) no mês de setembro. O limiar de 400 ppm foi atingido em maio de 2013. Em 2015, a marca das 400 ppm foi ultrapassada em 8 dos 12 meses. Na média anual, 2015 atingiu a cifra de 400,83 ppm e o de 2016 foi o primeiro a ultrapassar a marca de 400 ppm em todos os meses. O ano de 2017 começou com concentração de 406,36 ppm, no dia 01 de janeiro. A média do mês de maio foi de 409,65ppm (muito próxima do limiar de 410 ppm). O dia com maior concentração foi em 26 de abril com 412,63 ppm e o dia com menor concentração foi 27 de setembro com 402,26 ppm. O ano de 2018 começou com concentração de 406,94 ppm, no dia 01 de janeiro. A média do mês de janeiro de 2018 foi de 407,96 ppm, sendo que o máximo mensal do ano ocorreu em maio 411,96 ppm (acima do limiar de 410 ppm). O dia com maior concentração foi em 14 de maio de 2018 com 412,43 ppm.

Os dados de 2019 mostram que o efeito estufa não arrefece. No dia 01 de janeiro a concentração de CO2 foi de 409,73 ppm. No mês de janeiro a concentração ficou em 410,83 ppm, sendo que o maior valor ocorreu no dia 22 de janeiro com 413,9 ppm, conforme o gráfico abaixo. Seguindo o padrão sazonal, tudo indica que o mês de maio de 2019 deve ultrapassar o limiar de 415 ppm. No ritmo atual a concentração de CO2 pode ultrapassar 600 ppm até 2100.






Nos 800 mil anos antes da Revolução Industrial e Energética a concentração de CO2 estava abaixo de 280 ppm, conforme mostra o gráfico abaixo da NOAA. As medições com base no estudo do gelo, mostram que em 1860 a concentração atingiu 290 ppm. Em 1900 estava em 295 ppm. Chegou a 300 ppm em 1920 e atingiu 310 ppm em 1950. Com base nos dados do laboratório de Mauna Loa, constata-se que a concentração de CO2 na atmosfera, na média mensal, chegou a 399,76 partes por milhão (ppm) em maio de 2013 e, em 2017, chegou aos 410 ppm. Na média anual, os números indicaram 370 ppm no ano 2000 e 408,52 ppm em 2018.






O dramático é que o efeito estufa está se agravando. Artigo de Gavin L. Foster e colegas, publicado na Nature Communications (04/04/2016) mostra que o mundo caminha para um aquecimento potencial sem precedentes em milhões de anos, como mostra o gráfico abaixo. Os atuais níveis de dióxido de carbono são inéditos na história humana e estão no caminho certo para subir a alturas ainda mais sinistras em apenas algumas décadas. Se as emissões de carbono continuarem em sua trajetória atual, a atmosfera poderia atingir um estado não visto em 50 milhões de anos. Naquela época, as temperaturas eram até 10° C mais quentes e os oceanos eram dramaticamente mais altos do que hoje. A pesquisa que originou o artigo compilou 1.500 estimativas de dióxido de carbono para criar uma visão que se estende por 420 milhões de anos.






Assim, o mundo corre sério perigo. O aumento da concentração de CO2 na atmosfera contribuiu para o fato dos últimos 5 anos (2014, 2015, 2016, 2017 e 2018) terem sido os mais quentes já registrados no Holoceno e aponta para novos recordes futuros de aquecimento. O efeito estufa trará custos enormes e as sociedades podem não estar preparadas para pagar o alto preço de limpar no futuro a sujeira feita no passado e no presente.

O nível minimamente seguro de concentração atmosférica é de 350 ppm. Assim, o mundo vai ter não só de parar de emitir gases de efeito estufa (GEE) como terá que fazer “emissões negativas”, ou seja, terá que sequestrar carbono e fazer uma limpeza da atmosfera. O custo deste processo será muito mais caro do que o custo de reduzir as emissões.

Superar a era dos combustíveis fósseis e fazer uma mudança da matriz energética é um passo fundamental. Mas a lentidão da redução da queima de energia fóssil pode levar o mundo ao caos climático. Além disto, as demais atividades antrópicas também emitem GEE. Por exemplo, a pecuária é grande emissora de gás metano que é pelo menos 21 vezes mais poluente do que o CO2. E uma grande ameaça que se agrava com o processo de degelo é a “bomba de metano” que existe no permafrost.

Portanto, o mundo está num beco sem saída. Quanto mais avança com o crescimento econômico e o desenvolvimento das atividades antrópicas mais acontece as emissões de GEE. Os benefícios do desenvolvimento são colhidos hoje pela humanidade, mas os prejuízos para a biodiversidade estão aumentando de forma exponencial e os custos humanos serão pagos pelas novas gerações. As crianças e os jovens de hoje vão pagar um alto preço nas próximas décadas se a concentração de CO2 não voltar para o nível de 350 ppm.

Como mostrou Charles St. Pierre (16/11/2016), tratando da armadilha do crescimento, todo sistema econômico e todo sistema auto-organizado que não se autolimita dentro das fronteiras estabelecidas pelo seu meio ambiente, cresce até exceder a capacidade do ecossistema para apoiá-lo e sustentá-lo. Em seguida, ele colapsa.

Desta forma, é urgente dar uma meia volta nas tendências de emissões de GEE e no fenômeno de poluição crescente do solo, das águas e do ar e iniciar um processo de decrescimento demoeconômico para que a humanidade respeite os limites planetários e a capacidade de carga no Planeta. O caminho atual é insustentável e a civilização está avançando rumo ao precipício.

Hoje, o mundo já caminha para a acidificação do solo, das águas e do oceano, assim como para a 6ª extinção em massa das espécies. As mudanças climáticas, num futuro não muito distante, pode levar ao caos no Planeta. O colapso ambiental, levará ao colapso da economia moderna, o que será catastrófico para bilhões de pessoas e para toda a sociedade que, ao longo dos últimos 2 séculos, se enriqueceu às custas da poluição e do empobrecimento do meio ambiente.



José Eustáquio Diniz Alves, Colunista do Portal EcoDebate, é Doutor em demografia e professor titular do mestrado e doutorado em População, Território e Estatísticas Públicas da Escola Nacional de Ciências Estatísticas – ENCE/IBGE; Apresenta seus pontos de vista em caráter pessoal. E-mail: jed_alves@yahoo.com.br



Referências:
ALVES, JED. A liberação do metano ártico pode criar um cenário apocalíptico, Ecodebate, RJ, 03/04/2017 https://www.ecodebate.com.br/2017/04/03/liberacao-metano-artico-pode-criar-um-cenario-apocaliptico-artigo-de-jose-eustaquio-diniz-alves/

Gavin L. Foster, Dana L. Royer & Daniel J. Lunt. Future climate forcing potentially without precedent in the last 420 million years, Nature Communications 8, Article number, 04/04/2016
http://www.nature.com/articles/ncomms14845

Charles St. Pierre. The Growth Trap, Resilience, 16/11/2016



350 org. https://350.org/ (em português) https://350.org/pt/

NOAA. History of atmospheric carbon dioxide from 800,000 years ago until January, 2016.
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html

NOAA, Trends in Atmospheric Carbon Dioxide
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/graph.html


in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 11/02/2019




Autor: EcoDebate
Fonte: EcoDebate
Sítio Online da Publicação: EcoDebate
Data: 11/02/2019
Publicação Original: https://www.ecodebate.com.br/2019/02/11/aumenta-a-concentracao-de-co2-na-atmosfera-em-2018-artigo-de-jose-eustaquio-diniz-alves/

Cientistas dizem ter inventado tecnologia 'barata' que promete tirar CO2 da atmosfera

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CARBON ENGINEERING

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Usina da Carbon Engineering no Canadá; empresa busca investidores para expandir sua atuação

Uma empresa canadense financiada pelo bilionário americano Bill Gates afirma ter inventado uma tecnologia capaz de remover o CO2 do ar a preços acessíveis, o que pode se converter em uma forma eficiente de conter os efeitos das emissões de gás carbônico responsáveis pelas mudanças climáticas.

A Carbon Engineering publicou no periódico Joule um estudo - revisado por colegas cientistas - dizendo que seu equipamento é capaz de capturar o CO2 por menos de US$ 100 a tonelada.

A tecnologia de remoção de gás CO2 já existe, mas o faz a preços muito mais altos: cerca de US$ 600 a tonelada.

Além disso, a empresa quer inovar na forma como usa o gás retirado do ar, produzindo combustíveis líquidos sintéticos.
Ceticismo

Cientistas costumam ver com ceticismo técnicas de capturar emissões de CO2.

Para muitos deles, os planos de construir escudos solares no espaço ou de lançar ao mar materiais que absorvam o carbono são uma distração à tarefa mais mundana - e difícil - de fazer com que indivíduos e empresas reduzam suas emissões de CO2.

Mas a tecnologia de capturar o CO2 diretamente do ar - basicamente, imitando a ação das árvores - é vista, nesse cenário, como a técnica mais robusta de lidar com o problema.

A ideia foi desenvolvida inicialmente pelo pesquisador Klaus Lackner, nos anos 1990, e desde então algumas empresas de tecnologia construíram protótipos de remoção de carbono.

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CARBON ENGINEERING

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Ilustração da futura usina energética da empresa, que diz ter baixado os custos da extração de carbono do ar

Os projetos mais recentes são de uma usina de energia na Islândia, que testa uma forma de capturar o CO2 e injetá-lo em formações de basalto (transformando o gás em pedra), e o de uma empresa suíça, a Climeworks, que filtra o gás do ar e armazena-o, para oferecê-lo a estufas, onde vão estimular o crescimento de plantas. Mas o faz a US$ 600 a tonelada, ainda que tenha a meta de baixar esse preço a US$ 100.

A Carbon Enginering afirma já ter alcançado esse limiar de preço.

"Isso é um grande passo adiante", afirma à BBC News David Keith, professor da Universidade Harvard e cofundador da Carbon Engineering. "Espero que isso mude as visões sobre essa tecnologia - de ser um salvador mágico, que não é, ou de ser absurdamente cara, que tampouco é, para uma tecnologia industrial que é factível e pode ser desenvolvida de modo útil."

Fundada em 2009, a empresa canadense tem uma planta em funcionamento desde 2015, que captura cerca de uma tonelada de CO2 por dia, em um processo que funciona pela sucção do ar por uma torre refrigeradora com ventiladores.

O gás extraído é usado como matéria-prima para um combustível sintético líquido. A empresa produz atualmente cerca de um barril por dia, combinando o CO2 puro com hidrogênio derivado da água, usando energia renovável.

Segundo Keith, "o plano de longo prazo é de (produzir) cerca de 2 mil barris por dia". A empresa agora busca investidores para construir sua próxima usina, que é onde serão levados a cabo os planos de expansão comercial.

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CARBON ENGINEERING

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Empresa produz combustível líquido a partir do carbono capturado no ar
Melhor que biocombustível?

A empresa afirma ainda que seu combustível de carbono pode trazer vantagens em relação aos biocombustíveis, por usar menos espaço e água em sua produção.

Observadores do setor elogiaram o fato de a Carbon Engineering estar reduzindo o patamar de custos, mas acreditam que muitos subsídios e incentivos governamentais serão necessários para que deslanche a indústria de captura, armazenamento e utilização de carbono.

"As soluções técnicas para (combater) as mudanças climáticas já estão disponíveis, mas as legislações dos países não oferecem incentivos ou obrigações suficientes para que eles sejam usados em larga escala", diz à BBC Edda Sif Aradóttir, da empresa Reykjavik Energy, responsável pelo projeto islandês de transformar CO2 em rochas.

A Carbon Engineering admite que ainda tem muitos desafios pela frente - Keith diz que existem "centenas de maneiras pelas quais podemos fracassar" na empreitada. Mas ele acrescenta que a estratégia da empresa ajudará a "descarbonizar" meios de transporte que ainda não foram beneficiados pela tecnologia de veículos elétricos, como a aviação.

"Para combustíveis líquidos, o caminho é essa abordagem, de CO2 do ar mais hidrogênio obtido de fontes renováveis", defende.




Autor: Matt McGrath
Fonte: BBC
Sítio Online da Publicação: BBC
Data de Publicação: 08/06/2018
Publicação Original: https://www.bbc.com/portuguese/geral-44400382