Matéria-prima do ar: metanol ecológico, apesar da escassez de água
Os custos de produção dependem da luz solar e do vento
Anúncios
CO₂ e água para a produção de metanol verde captados diretamente do ar: um estudo de Jülich demonstra que tal seria possível mesmo em regiões com escassez de água em todo o mundo. Os principais fatores que determinam os custos são condições favoráveis de energia eólica e solar.
Ondas de calor persistentes e precipitação abaixo da média na primavera e no verão de 2026 estão a causar uma seca percetível, a descida dos níveis das águas subterrâneas e baixos níveis de água em rios como o Reno, na Alemanha, e em toda a Europa. Ao mesmo tempo, a produção de matérias-primas importantes, como o hidrogénio verde e o metanol, requer quantidades consideráveis de água. Se, no futuro, os combustíveis renováveis vierem a ser produzidos cada vez mais em regiões com sol e vento abundantes, surge, portanto, a questão de saber de onde poderá vir essa água.
Um estudo do Forschungszentrum Jülich fornece agora uma resposta: os investigadores demonstram como o metanol renovável pode ser produzido mesmo em regiões com escassez de água. O dióxido de carbono e a água de processo necessários podem ser extraídos em conjunto do ar ambiente.
«As regiões ricas em sol e vento oferecem condições ideais para a produção de combustíveis verdes — mas sofrem frequentemente de escassez de água», afirma o autor principal, Henrik Wenzel, da Jülich Systems Analysis. É precisamente aqui que entra o projeto de investigação DryHy. Financiado pelo Ministério Federal Alemão da Investigação, Tecnologia e Espaço e coordenado pelo Instituto de Tecnologias Energéticas do Forschungszentrum Jülich, o projeto analisa a produção de metanol renovável em regiões com escassez de água numa perspetiva holística. O estudo recém-publicado avalia a cadeia de processos desenvolvida para este fim numa perspetiva técnico-económica.
Água e CO₂ de uma única fonte
O conceito baseia-se na captura direta do ar (DAC). Um material filtrante retém o dióxido de carbono, ao mesmo tempo que absorve a humidade do ar. O que tem sido geralmente considerado um efeito secundário indesejável torna-se uma vantagem no conceito investigado: a água capturada entra na produção de metanol juntamente com o CO₂. Os investigadores modelaram toda a cadeia de processos, incluindo a produção de eletricidade renovável, a eletrólise, o armazenamento de energia, a utilização de calor e a refrigeração sem consumo adicional de água.
A análise abrange mais de 20 000 regiões em 78 países que se prevê que enfrentem, pelo menos, um stress hídrico médio em 2050. Em cerca de 97 por cento destas regiões, o ar contém água suficiente ao longo do ano para satisfazer toda a procura do processo de produção. Mesmo em locais muito secos, a produção seria, em princípio, possível se a central funcionasse principalmente durante as horas mais húmidas e armazenasse água temporariamente.
O vento e o sol determinam os custos
«Os nossos resultados mostram que a escassez de água não tem necessariamente de excluir o metanol verde», afirma Jann Weinand, chefe do departamento de Cenários Integrados da Jülich Systems Analysis. «Para custos de produção baixos, um fornecimento abundante e tão consistente quanto possível de eletricidade renovável é, em geral, mais importante do que uma elevada humidade.» Os locais com uma boa combinação de energia eólica e solar são particularmente vantajosos.
Em locais favoráveis, os custos de produção previstos para 2050 situam-se na ordem das várias centenas de euros por tonelada; em locais menos adequados, podem ser várias vezes superiores. Nos locais onde os recursos eólicos e solares são particularmente abundantes, o metanol verde poderia, portanto, aproximar-se dos preços de mercado atuais. O preço contratual europeu atual situa-se ligeiramente abaixo dos 1 000 € por tonelada. No entanto, esta comparação é apenas um instantâneo: os preços de mercado flutuam consideravelmente, enquanto o estudo modela os custos de produção futuros. A descida dos custos tecnológicos e o aumento dos preços do CO₂ poderão reduzir esta diferença no futuro.
Questão em aberto: impactos no clima local
O projeto DryHy está também a investigar como a remoção em grande escala de vapor de água poderá afetar o clima local. Embora o modelo atual analise como a temperatura e a humidade influenciam a instalação, isto permitirá, no futuro, avaliar potenciais efeitos de retroalimentação sobre a humidade, as nuvens ou a precipitação. «O facto de não recorrer aos recursos locais de água doce não significa automaticamente que a remoção de água da atmosfera não tenha consequências a qualquer escala», afirma Thomas Schöb, responsável pela equipa de Transformação do Sistema Energético. «Antes da construção de centrais de grande dimensão, esta questão deve ser investigada para cada local específico.»
Modelo revela potencial e limitações
O estudo é uma análise de modelação técnico-económica, não uma investigação de fábricas existentes. As diferenças regionais em termos de financiamento, custos laborais e infraestruturas, bem como potenciais escassezes de materiais, não são totalmente tidas em conta. O funcionamento flexível previsto da eletrólise a alta temperatura também terá de provar o seu valor na utilização industrial contínua.
«O estudo não fornece um plano pronto a aplicar para cada local», salienta Henrik Wenzel. «Mas mostra as condições em que o conceito é particularmente promissor — e quais as questões técnicas e ambientais que precisam de ser respondidas a seguir.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
