Bioenergia com Captura e Armazenamento de Carbono (BECCS): Como Funciona, Custos e Desafios de MRV

O que é a bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS)?

A bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS) é uma das poucas tecnologias que remove ativamente o carbono da atmosfera ao mesmo tempo em que gera energia. É essa combinação que a destaca no panorama da remoção de carbono e explica por que ela tem um futuro tão promissor.

O BECCS funciona interligando três sistemas: o crescimento da biomassa, a geração de bioenergia e a captura e armazenamento geológico de carbono. Primeiro, as plantas absorvem dióxido de carbono da atmosfera à medida que crescem. Em seguida, sua biomassa é utilizada como fonte de combustível para gerar energia. Por fim, o CO₂ liberado durante o processo de combustão é capturado antes de voltar à atmosfera.

Por fim, o carbono capturado é armazenado permanentemente no subsolo. O resultado é um ciclo do carbono que termina com menos CO₂ na atmosfera do que quando começou.

Esse processo torna o BECCS uma verdadeira tecnologia de remoção de carbono, e não apenas uma estratégia de neutralidade de carbono ou de redução de carbono. Outras fontes de energia renovável, como a eólica ou a solar, evitam as emissões de gases de efeito estufa provenientes de combustíveis fósseis. O BECCS vai além, removendo fisicamente o CO₂ que as plantas já absorveram do ar. Por isso, o BECCS é carbono negativo.

Como funciona o BECCS: passo a passo

O processo BECCS passa por quatro etapas distintas: produção de biomassa, conversão em bioenergia, captura de carbono e transporte e armazenamento de CO₂.

Produção de biomassa

Os projetos BECCS dependem de matérias-primas de biomassa provenientes de diversas fontes, incluindo resíduos florestais, resíduos agrícolas, culturas energéticas específicas, resíduos sólidos urbanos e pellets de madeira.

A sustentabilidade da matéria-prima é uma variável fundamental nesta fase. Se um desenvolvedor desmatar uma floresta em produção para cultivar culturas energéticas, a perda inicial de carbono poderá superar os benefícios da captura futura. Projetos de alta integridade obtêm biomassa a partir de fluxos de resíduos ou de terras marginais.

Conversão de bioenergia

Após a colheita, a biomassa é transportada para uma instalação de conversão. As instalações BECCS mais comuns incluem usinas de energia de biomassa, refinarias de biocombustíveis, unidades de produção de etanol e usinas de valorização energética de resíduos.

Durante os processos de combustão ou fermentação, a matéria orgânica libera o carbono armazenado na forma de CO₂. Em uma usina de bioenergia convencional, esse CO₂ seria expelido pela chaminé. Em uma instalação BECCS, o gás é isolado para que possa ser capturado na etapa seguinte.

Também vale a pena mencionar que as instalações de BECCS utilizam o calor proveniente da queima de biomassa para produzir vapor e acionar turbinas para a geração de energia. Assim, os projetos de BECCS fornecem eletricidade renovável ao mesmo tempo em que removem carbono, o que é uma das razões pelas quais essa tecnologia é tão eficaz.

Captura de carbono

Os engenheiros de BECCS utilizam várias tecnologias para capturar o dióxido de carbono antes que ele seja liberado.

A captura pós-combustão retira o CO₂ dos gases de combustão após a queima. A oxicombustão queima biomassa em oxigênio puro para produzir um fluxo concentrado de CO₂. A captura pré-combustão converte o combustível antes da queima, o que permite que as instalações de BECCS removam as emissões de carbono numa fase mais precoce do ciclo.

As taxas de captura típicas em instalações modernas variam entre 85% e 95%, embora a energia necessária para operar esses sistemas, conhecida como“penalidade energética”, represente um desafio técnico.

Transporte e armazenamento de CO₂

Depois de capturado, o CO₂ é comprimido e transportado por duto ou navio até um local de armazenamento. 

O armazenamento permanente de dióxido de carbono em formações geológicas profundas, como aquíferos salinos profundos ou reservatórios de petróleo e gás esgotados, permite que os projetos BECCS apresentem alegações de alta durabilidade.

O sequestro geológico a profundidade suficiente mantém o CO₂ estável por milhares de anos. Esse é um resultado fundamentalmente diferente das abordagens de armazenamento de carbono baseadas na natureza, que enfrentam o risco de reversão devido a incêndios, doenças e mudanças no uso da terra.

Por que o BECCS é importante para a remoção de carbono

A tecnologia BECCS ocupa uma posição de destaque em praticamente todos os cenários de emissões líquidas zero elaborados pela Agência Internacional de Energia (AIE) e pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).

Sua importância decorre de três fatores principais.

• Armazenamento duradouro: Ao contrário das soluções baseadas na natureza, que podem sofrer reversões devido a incêndios florestais ou pragas, o armazenamento geológico oferece uma durabilidade de mais de mil anos.
• Infraestrutura escalável: A tecnologia aproveita a expertise industrial já existente nos setores de energia, etanol e petróleo e gás, estando, portanto, pronta para implantação em larga escala.
• Integração com os sistemas energéticos: A tecnologia BECCS oferece um benefício duplo único — elimina o carbono ao mesmo tempo em que atende à demanda energética por meio da geração de energia elétrica ou da produção de combustíveis.

Mas a durabilidade no solo não se traduz automaticamente em credibilidade no mercado. Para ampliar a escala da tecnologia BECCS, o setor precisa resolver desafios reais relacionados à sustentabilidade e à MRV.

Projetos e implantação atuais de BECCS

Existem vários exemplos concretos de projetos BECCS.

As usinas de etanol com CCS estão se expandindo nos Estados Unidos, onde as instalações de etanol de milho combinam a fermentação com a tecnologia de captura de carbono e o sequestro geológico.

As usinas de energia de biomassa no Reino Unido e na Escandinávia estão explorando ativamente ou testando sistemas de captura. O número de créditos de carbono BECCS que chegam ao mercado ainda é limitado, mas está crescendo.

É claro que a transição de um projeto-piloto para a implantação comercial nunca é fácil. Os desenvolvedores precisam provar que são capazes de cumprir as metas em grande escala antes que os compradores se comprometam com um investimento significativo. É precisamente nesse ponto que a avaliação independente pré-emissão se torna essencial. Ela oferece aos desenvolvedores uma forma confiável de demonstrar que estão preparados em termos de prazos de entrega, integridade de carbono e economia por unidade, antes que os compradores assumam o risco de entrega.

A economia do BECCS: custos e fontes de receita

Compreender a economia unitária de um projeto BECCS é fundamental para todos os envolvidos. Aqui está o que você precisa saber, desde o custo do fornecimento de biomassa até as diversas fontes de receita.

Custo de fornecimento de biomassa

Os custos da matéria-prima dependem do tipo de biomassa disponível, da distância que ela precisa percorrer e se o projeto compete com a produção de alimentos ou com outros usos da terra para o seu abastecimento. Projetos com fontes de matéria-prima seguras, de baixo custo e próximas têm uma vantagem estrutural.

Custo da captura de carbono

Os custos de captura variam de acordo com o tipo de instalação. A concentração de CO₂ no fluxo de exaustão é um dos principais fatores determinantes. As usinas de etanol, por exemplo, apresentam custos de captura mais baixos do que as usinas de geração de energia, pois seus gases de exaustão são quase exclusivamente CO₂. A escala da usina e a tecnologia específica utilizada também ajudam a determinar os gastos de capital (CapEx) e as despesas operacionais (OpEx) necessários.

Infraestrutura de transporte e armazenamento

A construção de gasodutos e o desenvolvimento de locais de armazenamento exigem um investimento inicial. Também é necessário instalar infraestrutura de monitoramento para garantir que o CO₂ permaneça retido a longo prazo. Em muitas regiões, a falta de gasodutosde transporte público constitui um grande gargalo que aumenta os custos.

Fontes de receita

Um dos aspectos mais atraentes do BECCS é sua capacidade de diversificar as fontes de receita. Um projeto pode gerar valor por meio de créditos de remoção de carbono do BECCS vendidos em mercados voluntários, incentivos de conformidade de programas governamentais e a venda de eletricidade renovável, calor ou combustíveis líquidos.

A diversificação das receitas reduz a dependência exclusiva dos preços dos créditos de carbono, tornando os projetos mais resistentes à volatilidade do mercado. Incentivos políticos, como o 45Q nos EUA e o modelo de Contrato por Diferença do Reino Unido, melhoram significativamente a viabilidade econômica dos projetos e são cada vez mais levados em conta na avaliação de compradores e investidores.

Vale ressaltar que investidores e compradores costumam se mostrar céticos em relação a projeções de custos excessivamente otimistas. Eles querem ver curvas de custos confiáveis que comprovem que o desenvolvedor é capaz de alcançar economias de escala. A validação independente da economia por unidade — CapEx, OpEx, eficiência de captura, custos de armazenamento — ajuda os desenvolvedores a negociar melhores condições de compra e a obter o financiamento necessário para chegar à Decisão Final de Investimento (FID).

O Desafio MRV: Medir a remoção de carbono de forma confiável

MRV significa Medição, Relatórios e Verificação. No caso dos projetos BECCS, o MRV deve abranger todo o ciclo de vida para garantir que sejam verdadeiramente negativos em carbono.

Emissões ao longo do ciclo de vida da biomassa

Fatores críticos como mudanças no uso da terra, práticas de colheita, emissões do transporte e o uso de fertilizantes podem reduzir as remoções líquidas de um projeto. Se o processo de produção da biomassa liberar quase tanto carbono quanto a instalação captura, o crédito perde sua integridade. Uma contabilidade robusta deve subtrair todas as emissões da cadeia de suprimentos do total final de remoção para manter a credibilidade.

Verificação da taxa de captura

Os projetos BECCS precisam responder a perguntas como:“Qual é a quantidade real de CO₂ capturada?” e“O sistema de captura está operando de forma consistente ou sofre paradas que reduzem o desempenho real em relação ao desempenho projetado?”. O consumo de energia adicional decorrente da operação dos equipamentos de captura também afeta o balanço geral de emissões da instalação e deve ser monitorado.

Permanência do armazenamento

O monitoramento geológico garante que o CO₂ capturado permaneça no subsolo. Esse tipo de monitoramento envolve sensores sofisticados para detectar possíveis vazamentos e estruturas de responsabilidade de longo prazo para gerenciar o local por décadas ou séculos. Os compradores precisam ter a garantia de que a permanência pela qual estão pagando é respaldada por dados contínuos e transparentes, e não por alegações aleatórias dos desenvolvedores.

Esses desafios relacionados à MRV tornam essencial a avaliação independente por terceiros, especialmente para projetos em fase inicial que buscam obter financiamento antes da emissão de créditos.

Riscos de sustentabilidade no BECCS

Todos os projetos de BECCS apresentam riscos de sustentabilidade que os compradores e desenvolvedores precisam abordar.

A competição pela terra com a produção de alimentos é uma preocupação recorrente, especialmente no caso de projetos que utilizam culturas energéticas específicas. Os impactos sobre a biodiversidade decorrentes do cultivo de biomassa em grande escala também podem ser significativos, enquanto as emissões da cadeia de abastecimento — decorrentes da aquisição, do processamento e do transporte das matérias-primas de biomassa — vão se acumulando. Por fim, a transparência no abastecimento — saber exatamente de onde vem a biomassa e como foi produzida — nem sempre é fácil de alcançar ou verificar.

Os projetos BECCS de alta integridade tratam esses riscos como requisitos essenciais de projeto, e não como aspectos secundários. Os projetos que não conseguirem demonstrar práticas robustas de abastecimento de biomassa enfrentarão o ceticismo dos compradores e dos órgãos de normalização — e esse ceticismo será justificado.

Como os compradores avaliam os créditos de carbono BECCS

A maioria dos responsáveis pela sustentabilidade, investidores em financiamento climático e gerentes de compras avalia os créditos BECCS com base no mesmo conjunto de perguntas:

• Qual é a durabilidade do armazenamento?
• Qual é o grau de abrangência da contabilidade do ciclo de vida?
• Qual é o grau de transparência e independência do sistema MRV?
• Que infraestrutura de monitoramento está em vigor e quem a verifica?
• Será que o projeto realmente conseguirá cumprir os volumes e o cronograma previstos?
• A economia por unidade é realista ou baseia-se em premissas excessivamente otimistas?

Existem duas categorias de risco que surgem ao longo do processo de due diligence do comprador. O risco de entrega questiona se o projeto é realmente capaz de cumprir os volumes e o cronograma previstos. A credibilidade dos custos questiona se a economia por unidade é realista ou se se baseia em premissas erradas.

Ambos são igualmente importantes. Um projeto com MRV sólido, mas com projeções de custo irrealistas, é tão problemático quanto um projeto com viabilidade econômica credível, mas com contabilidade de carbono deficiente.

A avaliação independente abrange ambas as categorias de risco. Ela oferece aos compradores uma opinião confiável de terceiros, sem a necessidade de realizar uma due diligence completa para cada projeto. Ao mesmo tempo, proporciona aos desenvolvedores um sinal de credibilidade a ser transmitido às potenciais contrapartes logo no início do processo.

Por que a credibilidade dos custos é importante para os desenvolvedores de BECCS

Todos os desenvolvedores de BECCS apresentam uma versão da mesma história: “Hoje estamos em US$ 350 por tonelada, mas chegaremos a US$ 150 por tonelada quando atingirmos escala”. Os investidores já ouviram isso centenas de vezes. Os compradores estão céticos.

A curva de custos tornou-se um dos aspectos mais analisados — e menos confiáveis — de qualquer proposta de BECCS. Por quê? Porque, ao contrário dos indicadores de qualidade (permanência, MRV, adicionalidade), as projeções de custos são prospectivas, baseiam-se em muitas suposições e são fáceis de manipular.

O que torna uma curva de custos confiável?

• Premissas transparentes sobre CapEx, OpEx, custos de energia, disponibilidade de matéria-prima e eficiência de captura 
• Modelagem conservadora que leva em conta os gargalos do mundo real (contratos de armazenamento, acesso a dutos, dependências regulatórias) 
• Validação independente realizada por um terceiro que não é remunerado para concordar com o desenvolvedor 
• Comparação com projetos semelhantes em fases semelhantes

A validação independente da viabilidade econômica do projeto não apenas reduz os riscos para os compradores, como também fortalece sua própria estratégia, aprimora sua apresentação e acelera o caminho do interesse até o investimento.

Em que Sylvera

Os desenvolvedores de BECCS enfrentam um verdadeiro dilema do tipo “o ovo ou a galinha”: não conseguem obter financiamento sem contratos de compra, mas não conseguem fechar contratos de compra sem comprovar sua credibilidade. 

Por isso, uma avaliação independente é essencial tanto para desenvolvedores quanto para compradores — especialmente à medida que a tecnologia BECCS passa da fase piloto para a escala comercial. Essas avaliações ajudam a:

• Verificar os prazos e volumes de entrega 
• Comprovar a integridade da contabilidade de carbono ao longo de todo o ciclo de vida 
• Apresentar curvas de custos confiáveis aos investidores 
• Acelerar a due diligence e reduzir as perguntas repetitivas dos compradores 
• Conquiste financiamento para o projeto, inspirando confiança nos credores em relação às projeções de receita

Sylvera apoia desenvolvedores e compradores no setor de BECCS por meio de classificações, ferramentas e dados. Por exemplo, nossa Avaliação Pré-Emissão para desenvolvedores de CDR avalia projetos em termos de Execução, Integridade e Valor, fornecendo uma classificação por letras na qual compradores e investidores já confiam.

Solicite Sylvera uma demonstração do Sylvera para ver nossa plataforma líder do setor em ação.

O futuro do BECCS no mercado de remoção de carbono

Há uma demanda crescente por soluções duradouras de remoção de carbono, impulsionada pelos compromissos corporativos de emissões líquidas zero, pelo endurecimento das normas do mercado voluntário de carbono e pelo crescente apoio político.

A tecnologia BECCS está bem posicionada para atender a essa demanda, mas somente se os projetos contarem com um monitoramento rigoroso e forem capazes de comprovar sua capacidade de cumprir o que prometem.

No fim das contas, os projetos que conseguirem demonstrar economia de escala, contabilidade transparente do ciclo de vida e monitoramento robusto conquistarão seu espaço em carteiras de CDR sérias. Aqueles que não conseguirem terão dificuldade em atrair compradores dispostos a assumir o compromisso com a escala necessária.

Invista na mitigação das mudanças climáticas

A bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS) tem o potencial de proporcionar a remoção sustentável de carbono em grande escala. No entanto, essa tecnologia situa-se na interseção entre sistemas energéticos, uso da terra e mercados de carbono, e cada uma dessas dimensões apresenta suas próprias complexidades e riscos.

A credibilidade do BECCS depende, em última instância, de um sistema robusto de monitoramento, verificação e relatório (MRV), do abastecimento sustentável de biomassa e de uma contabilidade transparente do ciclo de vida. A avaliação pré-emissão Sylvera para desenvolvedores de CDR e suas ferramentas de análise de dados ambientais ajudam compradores, investidores e desenvolvedores a avaliar a integridade e o desempenho dos projetos de remoção de carbono com maior confiança.