Por: Kayla Carey e Andrew Primo | 27 de outubro de 2022
O cimento é uma substância em pó que pode ser misturada com areia, água e cascalho para formar o concreto.
A maioria das pessoas conhece o cimento, o ingrediente principal do concreto, mas poucas têm noção de quão fundamental esse material é para a vida contemporânea. Prédios, estradas, pontes, canais, calçadas, ferrovias, portos, linhas de energia, parques eólicos e solares… praticamente toda a infraestrutura requer cimento, e muito. A Agência Internacional de Energia estima que sejam quase 4.3 bilhões de toneladas. Em 2021, foram produzidos milhões de toneladas de cimento, quantidade suficiente para construir o equivalente a mais de 2,800 barragens Hoover.
E esse número só tende a crescer. Em meados do século, a população mundial deverá se aproximar de 10 bilhões de pessoas, das quais mais de dois terços viverão em cidades. De acordo com o Departamento de Assuntos Econômicos e Sociais da ONU.Acrescente-se a isso a enorme expansão da infraestrutura de eletricidade, energia renovável, transporte eficiente e captura de carbono necessária para sustentar uma sociedade descarbonizada, e a necessidade de um aumento significativo nos níveis de produção de cimento, que já são recordes, torna-se abundantemente clara.
Por que as emissões de cimento são tão difíceis de reduzir?
No entanto, existe um problema fatal para essa demanda crescente: o cimento, da forma como é produzido hoje, tem uma enorme pegada de carbono. E a descarbonização não é tão simples quanto substituir o carvão por energia renovável ou eletrificar os veículos. Pelo menos metade de todas as emissões geradas pela produção do cimento Portland (o padrão global) são liberadas durante a produção, na criação do clínquer, uma das principais etapas da produção de cimento.
O clínquer é produzido em fornos gigantes, onde o calcário e outros minerais são superaquecidos a temperaturas de até 1.580 graus Celsius (2,700 graus Fahrenheit). O subproduto químico desse processo é uma enorme quantidade de dióxido de carbono (CO₂).2): nos Estados Unidos, sobre uma tonelada métrica de CO2 São emitidas emissões para cada tonelada métrica de cimento Portland produzida. Devido à dificuldade em evitar as emissões do processo nessa etapa crítica da produção, a indústria do cimento é considerada de difícil descarbonização.
A produção de clínquer requer altas temperaturas e libera dióxido de carbono como resíduo. Fonte da imagem: Associação de Cimento do Canadá
Com volumes tão grandes de cimento produzidos anualmente e taxas de emissão tão elevadas, a indústria cimenteira tornou-se uma das mais intensivas em carbono do planeta. contribuindo com aproximadamente 2.4 bilhões de toneladas métricas de CO₂.2Isso representa mais do que todas as emissões da aviação e do transporte marítimo combinadas, e essas emissões só continuarão a aumentar, a menos que medidas rápidas sejam tomadas para reduzir a intensidade de carbono da indústria do cimento.
Como podemos reduzir as emissões difíceis de mitigar da indústria do cimento?
Com a crescente demanda por infraestrutura aliada à urgência da descarbonização, como a indústria do cimento pode equilibrar esse paradoxo? Como era de se esperar, não existe uma solução única ou simples.
O Plano de Ação para Emissões Líquidas Zero 2050 da Associação Global de Cimento e Concreto (GCCA) identifica diversas ações que a indústria cimenteira pode adotar para reduzir drasticamente as emissões de gases de efeito estufa e limitar as consequências mais graves das mudanças climáticas. Essas estratégias incluem:
- Melhorar a eficiência operacional;
- Transição para fontes de combustível menos intensivas em carbono;
- Substituir o clínquer tradicional derivado de calcário por materiais alternativos; e
- Implantação de tecnologias de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS).
Cada via pode ter um impacto significativo na redução da intensidade de carbono do cimento; no entanto, apenas algumas tecnologias conseguem reduzir as emissões problemáticas liberadas durante a produção de clínquer – a substituição do clínquer e a captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS).
Substituição do clínquer: Em certas aplicações, o clínquer pode ser, pelo menos parcialmente, substituído por produtos alternativos chamados materiais cimentícios suplementares (MCS). Os MCS típicos são subprodutos de processos industriais, como a produção de carvão e aço; no entanto, as transições nessas indústrias, como o fechamento de usinas termelétricas a carvão e a mudança para fornos de produção de aço mais eficientes, limitaram a disponibilidade desses MCS comumente usados, criando uma lacuna entre oferta e demanda. Algumas empresas lançaram projetos de demonstração para produzir substitutos adicionais para o clínquer, como cinzas volantes coletadas em aterros sanitários e substâncias naturais — conhecidas como “pozolanas naturais” — como cinzas vulcânicas. Mas a produção e o tratamento desses materiais para que possam ser usados no cimento são complexos e caros, e ainda não atingiram a escala necessária para suprir a crescente escassez de MCS.
Captura, utilização e armazenamento de carbono: CCUS—em que o CO2 A captura e o armazenamento de gases de efeito estufa ou sua utilização em outras aplicações, liberados na produção de clínquer, representam outra abordagem fundamental para a redução das emissões do processo cimentício. Atualmente, existem poucos projetos de CCUS, especialmente em fábricas de cimento. Quase todos os projetos de CCUS no mundo ainda estão em fase piloto, visto que a tecnologia enfrenta desafios substanciais de implementação e apresenta um custo extremamente proibitivo.
Em 2021, foram produzidas quase 4.3 bilhões de toneladas de cimento, quantidade suficiente para construir o equivalente a mais de 2,800 barragens Hoover.
Aproveitando o Mercado Voluntário de Carbono
Para que os setores de difícil descarbonização alcancem as metas de emissões líquidas zero dentro do prazo, eles precisam trabalhar juntos para empregar uma combinação de tecnologias comprovadas e emergentes, como a substituição do clínquer e a captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS). Mas como a indústria pode superar os desafios econômicos e técnicos existentes para a implementação em larga escala dessas tecnologias? O mercado voluntário de carbono pode ser uma alavanca importante para levar novas soluções de gestão de carbono sustentável (SCMs) ao mercado e tornar a CCUS mais economicamente viável.
Hoje, há um número crescente de oportunidades para a indústria cimenteira gerar créditos de carbono voluntários. Um dos registros de compensação de carbono mais confiáveis, o Climate Action Reserve , anunciou recentemente o desenvolvimento de um Protocolo de Cimento de Baixo Carbono que incentivará a produção de materiais cimentícios suplementares (SCMs) inovadores para suprir a atual lacuna de oferta. Além dos incentivos fiscais, novas oportunidades também estão surgindo para gerar créditos de carbono a partir de projetos de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS). A indústria cimenteira pode aproveitar o mercado voluntário de carbono para direcionar o financiamento tão necessário ao setor e acelerar o caminho para a descarbonização.
Sobre os autores
Kayla Carey é Gerente de Desenvolvimento de Programas, especializada em descarbonização para setores de difícil descarbonização. Com experiência em gestão da sustentabilidade e política energética, ela auxilia clientes dos setores de energia e indústria a navegar nos mercados ambientais e a desenvolver novas metodologias quantitativas. Ela possui mestrado em Política Ambiental e de Recursos Naturais e bacharelado em Ecologia e Biologia Evolutiva, ambos pela Universidade do Colorado em Boulder.
Andrew Primo possui mestrado em Políticas Ambientais e de Recursos Naturais pela Universidade do Colorado em Boulder e bacharelado em Inglês e Linguística pela Universidade Estadual Metropolitana de Denver. Morando em Denver, Andrew lidera equipes de voluntários que realizam manutenção de trilhas e restauração de habitats em todo o Colorado em seu tempo livre. Ele também gosta de ler, cuidar do jardim e explorar as montanhas com seu cachorro.
