Estas startups transformam carbono da atmosfera em concreto, combustível e até perfumes

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Bloomberg — Para a maioria dos fabricantes de perfumes, os ingredientes que fazem com que eles tenham um ótimo cheiro são a característica mais importante. Mas para Stafford Sheehan, cofundador e químico da Air Company, a parte mais importante da fabricação de perfumes não tem cheiro algum.

A empresa de Nova York utiliza uma tecnologia que converte o dióxido de carbono, que aquece o planeta, em etanol, que é então misturado com óleos essenciais e água para produzir o perfume.

Embora o Air Eau de Parfum, de cor amarela pálida, seja cerca de 50% mais caro do que o icônico Chanel No. 5, Sheehan diz que seu produto tem um valor único: cada frasco de 50 mililitros utiliza 3,6 gramas de CO2 que, de outra forma, seriam liberados na atmosfera. Sua embalagem diz: “Transformando CO2 em algo bonito”.

Embora o volume de CO2 utilizado no frasco seja extremamente pequeno, o perfume da Air Company mostra uma das maneiras pelas quais a próxima onda de carbono capturado pode ser usada. A energia renovável e os carros elétricos por si só não serão suficientes para reduzir as emissões de CO2 a zero. É quase certo que o mundo precisará capturar bilhões de toneladas do gás anualmente nas próximas décadas. É provável que grandes quantidades sejam armazenadas no subsolo. Usar a chamada captura e utilização de carbono (CCU) para criar novos produtos, de perfumes a combustível de aviação, também pode ser uma ferramenta importante na luta contra a mudança climática, embora o setor nascente tenha grandes obstáculos a superar.

Cerca de 230 milhões de toneladas de CO2 são emitidas todos os anos, de acordo com um relatório de 2019 da Agência Internacional de Energia (AIE). Embora cerca de um terço desse volume seja reutilizado para extrair mais petróleo do solo – o que dificilmente é um processo neutro em termos de carbono – os defensores da CCU afirmam que o número de empresas que estão criando novos usos para o carbono cresceu muito nos últimos anos, abrindo caminho para obter benefícios climáticos. Os combustíveis e produtos químicos derivados do carbono, por exemplo, poderiam teoricamente crescer até a escala de bilhões de toneladas de uso de CO2 por ano se as empresas pudessem aperfeiçoar sua tecnologia e reduzir os custos.

A CleanO2, de Calgary, no Canadá, transforma o CO2 capturado de caldeiras de aquecimento de edifícios em matéria-prima para a fabricação de sabão. A Newlight Technologies, uma startup de biotecnologia sediada na Califórnia, retira o carbono diretamente do ar e o transforma em plásticos biodegradáveis. A Covestro da Alemanha, uma das maiores fabricantes de polímeros do mundo, também está trocando algumas de suas matérias-primas baseadas em combustíveis fósseis por materiais derivados de carbono para tudo, desde carcaças de carros até dispositivos médicos e coberturas de estádios.

A maioria das empresas que trabalham com produtos sequestradores de CO2 ainda está no início. Para expandir o setor emergente, os capitalistas de risco globais em 2022 investiram quase US$ 500 milhões em empresas de utilização de carbono, de acordo com a AIE. Isso contrasta fortemente com 2015, quando quase nenhum dinheiro de risco foi destinado a tecnologias que utilizam CO2.

“Hoje, o cenário é totalmente diferente do que era há uma década”, diz Sasha Mackler, diretora executiva do programa de energia do Bipartisan Policy Center, organização sem fins lucrativos sediada em Washington, DC.

Jennifer Holmgren, CEO da LanzaTech Global, vivenciou em primeira mão essa mudança de sentimento. A empresa de Illinois usa uma bactéria devoradora de carbono – descoberta no intestino coelhos e preservada em pó – para produzir etanol alternativo em biorreatores não muito diferentes da forma como as cervejarias fermentam a cerveja. No início da década de 2010, quando Holmgren apresentou o etanol derivado de carbono a clientes em potencial, seu discurso de vendas foi recebido com ceticismo.

Mas a maré começou a mudar no final daquela década. Em 2018, o combustível de aviação da empresa produzido a partir das emissões de uma usina siderúrgica chinesa ajudou a impulsionar um voo da Transatlantic. A LanzaTech também fechou acordos com companhias aéreas, incluindo a All Nippon Airways do Japão, para fornecer combustível de aviação derivado de CO2. E a LanzaJet, spin-off da empresa, planeja começar a produzir combustíveis de jato sustentáveis em escala comercial este ano.

No entanto, apesar de todo o entusiasmo em torno do combustível de aviação sustentável (SAF) que utiliza carbono capturado, o setor ainda é um participante extremamente pequeno. Quase todas as grandes companhias aéreas do mundo se comprometeram a usar pelo menos 10% de combustíveis de aviação sustentáveis até 2030, mas o SAF representa apenas 0,1% do suprimento global de combustível de aviação – e grande parte dele é feito de outras fontes que não o CO2 capturado, como o óleo de cozinha usado.

“Há muito mais interesse porque os consumidores estão muito mais interessados em comprar coisas que tenham menos carbono”, diz Holmgren. Isso permitiu que a LanzaTech expandisse o número de produtos que utilizam CO2.

A Plastipak, fabricante americana de contêineres plásticos, por exemplo, fez uma parceria com a LanzaTech para produzir materiais de embalagem derivados de carbono, enquanto o poliéster convertido a partir do etanol da LanzaTech substituiu seu equivalente à base de petróleo em escala piloto em shorts da Lululemon, vestidos da Zara, calças de ioga da H&M, tênis de corrida da On e jaquetas da Craghoppers. No entanto, assim como o SAF, ainda há um longo caminho a percorrer para que o poliéster derivado de CO2 atinja níveis significativos de uso.

O ímpeto para crescer além dos produtos únicos e da produção em baixa escala também foi impulsionado por uma série crescente de regulamentações e incentivos em todo o mundo. Por exemplo, a Lei de Redução da Inflação que o presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, assinou em 2022 aumentou o crédito fiscal para captura e utilização de carbono em mais de 70%, para US$ 60 por tonelada métrica, em um esforço para tornar os projetos caros mais atraentes do ponto de vista financeiro.

Para manter o clima dentro dos limites habitáveis, a AIE estima que a captura de carbono terá que crescer para 7,6 bilhões de toneladas de CO2 por ano até a metade do século. A CCU desempenhará um papel importante, embora ainda não se saiba o tamanho desse papel. Nem todos os casos de uso são iguais e algumas abordagens, como a dissolução de CO2 comprimido em água para produzir bebidas carbonatadas, armazenam o gás apenas temporariamente. Para quantificar o verdadeiro benefício climático da utilização do carbono, os especialistas dizem que a verificação por terceiros é extremamente necessária.

A ascensão da tecnologia CCU ocorre em um momento em que outra abordagem importante do roteiro de emissões líquidas zero do presidente Biden está batendo em um pequeno obstáculo. A captura e o armazenamento de carbono – ou seja, a coleta de CO2 à medida que ele é liberado de uma usina elétrica a carvão ou de outra fonte de emissões e seu sequestro no subsolo – enfrentaram desafios porque o carbono geralmente é capturado em um local e armazenado em outro. Para isso, são necessários gasodutos para transportar o gás, aos quais muitas comunidades locais se opõem. A Navigator, apoiada pela Blackrock, por exemplo, anunciou recentemente que estava desistindo de um gasoduto de CO2 de 2.100 quilômetros.

As empresas de utilização de carbono dizem que podem contornar esse problema usando o carbono próximo ou no local onde ele é capturado.

Em sua fábrica de 5 hectares no Brooklyn, a Glenwood Mason Supply demonstra como fazer isso. O fabricante de concreto pega o CO2 capturado em um edifício residencial por sua empresa parceira, a CarbonQuest, e usa uma técnica licenciada pela CarbonCure, empresa iniciante de concreto de baixo carbono, para converter o carbono comprimido em um pó semelhante ao gelo seco. Em seguida, ele é injetado em misturadores industriais. Lá, o CO2 se encontra com o cimento, a areia e o agregado, desencadeando uma série de reações químicas. O resultado final são blocos de concreto com CO2 encapsulado.

A técnica não apenas armazena carbono, mas também pode tornar os blocos um pouco mais fortes. A empresa estima que utilizou cerca de 100 toneladas de CO2 no total desde 2020. Mesmo que os blocos se quebrem, o carbono armazenado não será liberado como CO2 porque foi mineralizado.

“O cimento é um grande emissor de carbono”, diz Constance Cincotta, fundadora da fábrica de concreto. Ela ficou intrigada com a tecnologia e sua capacidade de reduzir o impacto climático de sua empresa depois de ouvir falar dela em uma conferência do setor no início de 2010. Mas foi somente quando o CarbonCure entrou em cena, há alguns anos, que a perspectiva de armazenar cimento com CO2 se tornou tangível. A Glenwood Mason então adquiriu CO2 localmente da CarbonQuest, que captura carbono de edifícios em Nova York. Esses fatores possibilitaram a produção em larga escala.

Embora a intenção de Cincotta fosse ajudar o planeta, ela e sua equipe descobriram que a inserção de CO2 em blocos de concreto também é boa para os negócios. Em 2019, a cidade de Nova York – onde a maioria dos blocos de concreto da empresa é vendida – aprovou um regulamento que exige que todos os edifícios reduzam sua pegada de carbono em 40% até o final da década. Os telefones da Glenwood Mason estão tocando desde então, com ligações de arquitetos e incorporadores imobiliários que querem aproveitar seus materiais de construção com baixo teor de carbono para reduzir as emissões, diz Jeff Hansen, vice-presidente de vendas e marketing de arquitetura da empresa.

Os blocos de concreto que armazenam CO2 da fábrica também chamaram a atenção da Amazon (AMZN), que em 2022 persuadiu uma incorporadora imobiliária a comprar cerca de 50.000 blocos para a construção de um novo depósito em Nova York que a Amazon alugou. Se a Glenwood Mason não tivesse selado o CO2 em seus blocos, não teria ganho o contrato, diz Hansen. Para descobrir como inserir mais carbono em seus produtos, a empresa montou um laboratório em sua fábrica para testar a reação entre o CO2 e outras matérias-primas de concreto sob diferentes temperaturas e níveis de umidade.

Mas descobrir a fórmula certa é apenas uma das considerações. A utilização do CO2 geralmente tem um custo adicional. À medida que a demanda por produtos derivados de CO2 aumenta, espera-se que esse prêmio verde diminua. No entanto, “é muito difícil ficar em paridade de custo com um setor de 100 anos que não precisa nem pagar por suas externalidades”, diz Holmgren, da LanzaTech. Mesmo com economias de escala, Holmgren calcula que os tecidos que contêm carbono provavelmente ainda custarão até 20% a mais do que os convencionais.

“É improvável que cheguemos a uma paridade de custos”, diz ela.

Além da barreira do custo, as empresas de CCU também precisam convencer os usuários finais que não confiam em novas tecnologias não comprovadas.

Mudar as matérias-primas “traz riscos”, diz Keith Wiggins, CEO da Econic Technologies, uma startup britânica especializada na fabricação de produtos químicos derivados do carbono. Para conseguir a adesão dos setores avessos ao risco, Wiggins diz que sua empresa está concentrada naqueles que estão sob pressão dos consumidores para mudar de rumo.

Essa estratégia parece estar funcionando. A Econic se uniu a três fabricantes nos EUA, na China e na Índia para produzir colchões, roupas para uso externo e materiais de isolamento para construção que utilizam CO2. O primeiro lote de produtos que utilizam a tecnologia da empresa está programado para entrar no mercado em 2024.

Apesar de toda a promessa do setor de utilização de carbono, ainda não se sabe se ele conseguirá desafiar o status quo. Embora a Air Company tenha começado a vender perfume derivado de carbono em 2021, a startup ainda não construiu sua primeira fábrica comercial, diz Sheehan, citando o processo demorado necessário para coletar dados e ajustar a tecnologia para produção em larga escala.

Por enquanto, a instalação de demonstração da empresa na cidade de Nova York – onde o CO2 e o gás hidrogênio fluem através de tubos para um reator para formar reações químicas, auxiliadas por catalisadores feitos de uma mistura confidencial de metais – foi projetada para produzir pelo menos 45.500 litros de líquido derivado de CO2 por ano. A capacidade de produção limitada fez com que muitos pedidos de seu perfume – bem como de combustíveis para jatos e da Air Vodka, outro produto popular feito de CO2 – não fossem atendidos.

“Precisamos escalar essas instalações para o tamanho das refinarias de petróleo atuais para causar o impacto que desejamos na mudança climática”, diz Sheehan.

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