Intensidade de carbono dos combustíveis: explicação sobre o diesel, a gasolina e o combustível de aviação

O que é a intensidade de carbono dos combustíveis?

A intensidade de carbono mede o total de emissões de gases de efeito estufa produzidas por unidade de energia do combustível. A unidade mais comum é gramas de CO₂ equivalente por megajoule (gCO₂e/MJ), embora também seja comum encontrar quilogramas por litro (kgCO₂e por litro) ou emissões ao longo do ciclo de vida por tonelada de combustível.

Para compreender plenamente a intensidade de carbono dos óleos combustíveis, devemos distinguir entre emissões de combustão e emissões ao longo do ciclo de vida. A maioria das pessoas pensa apenas no dióxido de carbono emitido quando um motor queima combustível. Esse processo, que às vezes resulta em combustão incompleta, libera gases de efeito estufa na atmosfera. No entanto, a combustão é apenas metade da história.

As emissões ao longo do ciclo de vida, frequentemente denominadas “do poço à roda” ou “do poço à esteira”, oferecem uma visão mais completa. Esse cálculo leva em consideração todas as etapas do percurso do combustível, incluindo:

• Extração: A energia utilizada para extrair petróleo bruto ou gás natural do solo.
• Refino: O complexo processo industrial que transforma matérias-primas em produtos utilizáveis, como gasolina para motores e óleo combustível destilado, entre outros.
• Transporte: As emissões decorrentes do transporte do combustível por dutos, navios ou caminhões.
• Combustão: A emissão de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa durante o uso.

A partir de agora, a maioria das regulamentações sobre intensidade de carbono se concentrará nas emissões ao longo do ciclo de vida, e não apenas nas emissões de combustão. Isso significa que dois combustíveis com emissões de combustão idênticas podem receber um tratamento regulatório muito diferente, dependendo de seu processo de produção. Por exemplo, um combustível produzido em uma usina de energia que utilize energia renovável terá uma intensidade de carbono (IC) muito menor do que o mesmo combustível produzido a partir de eletricidade gerada por carvão.

É fundamental ressaltar que a questão da intensidade de carbono começa ainda antes da refinaria, na cabeça do poço. A própria matéria-prima do petróleo bruto apresenta um perfil de emissões na fase de produção que se reflete no combustível final. Duas refinarias operando com a mesma eficiência podem produzir combustíveis com intensidades de carbono ao longo do ciclo de vida significativamente diferentes, simplesmente devido aos fluxos de petróleo bruto que processam.

Por que a intensidade de carbono é importante nos mercados de energia

A intensidade de carbono dos combustíveis fósseis é hoje um indicador ambiental e comercial.

As políticas climáticas e os compromissos com o zero líquido impulsionam essa mudança. Governos em todo o mundo estão estabelecendo metas ambiciosas para reduzir as emissões totais de gases de efeito estufa. Isso obriga as empresas a avaliar a intensidade de carbono dos combustíveis fósseis que consomem. Os mecanismos de precificação de carbono aceleram ainda mais esse processo, atribuindo um custo financeiro direto às fontes de energia com alto teor de carbono.

Além disso, há o surgimento de novos requisitos de divulgação na cadeia de suprimentos. Estruturas como o Mecanismo de Ajustamento de Fronteiras de Carbono (CBAM) na UE, as regras climáticas da SEC nos EUA e a Diretiva de Relatórios de Sustentabilidade Corporativa (CSRD) exigem que as empresas divulguem dados precisos sobre suas emissões. E muitas normas de compras incluem limites máximos de impacto ambiental para os fornecedores.

A pressão para apresentar relatórios é particularmente intensa no setor de transportes. A aviação enfrenta obrigações CORSIA e uma demanda crescente por combustível de aviação sustentável (SAF). O transporte marítimo deve responder às metas de descarbonização do FuelEU Maritime e da IMO 2050. Já o transporte rodoviário está sujeito às Normas de Combustíveis de Baixo Carbono (LCFS) na Califórnia, no Oregon e no Canadá, com estruturas semelhantes surgindo na UE.

Assim, a intensidade de carbono é agora um indicador comercial. A intensidade de carbono dos combustíveis determinará seu valor de mercado, bem como sua capacidade de atravessar fronteiras sem incorrer em pesadas tarifas. E isso já não é uma perspectiva distante. A infraestrutura para incentivar uma produção mais limpa está começando a tomar forma, e os dados que a sustentam estão surgindo.

Intensidade de carbono do combustível diesel

O diesel é a fonte de energia do transporte de carga, da construção civil e de uma parte significativa do transporte marítimo mundial.

A intensidade de carbono ao longo do ciclo de vida desse produto situa-se normalmente entre 90 e 100 gCO₂e/MJ, embora esse valor possa variar entre 15% e 20%, dependendo das características específicas da cadeia de abastecimento.

Alguns dos fatores que influenciam a intensidade de carbono do combustível diesel incluem:

• Tipo de petróleo bruto: O petróleo bruto pesado requer mais energia para ser processado do que o petróleo bruto leve.
• Método de extração: Técnicas como a drenagem por gravidade assistida a vapor para areias betuminosas são mais intensivas em carbono do que os métodos tradicionais de perfuração.
• Vazamento de metano: o metano que escapa durante a extração pode provocar um aumento repentino nas emissões totais.
• Consumo de energia: A pontuação de eficiência energética da refinaria e o fato de ela utilizar energia elétrica proveniente de fontes renováveis ou fósseis afetam o CI final.
• Distância de transporte: O transporte de combustível através do oceano por navios-tanque contribui mais para a pegada de carbono da empresa do que a distribuição local por dutos.

Essa variação é importante. Um combustível diesel proveniente de uma refinaria de alta eficiência que utilize petróleo bruto com menor teor de carbono terá um perfil de emissões diferente daquele produzido a partir de areias betuminosas em uma refinaria com configuração convencional. À medida que os fatores de emissão passarem a fazer parte dos critérios de qualificação dos fornecedores, essas diferenças determinarão as decisões comerciais.

Intensidade de carbono da gasolina

Como um dos principais responsáveis pelas emissões no setor de transportes, a intensidade de carbono da gasolina está sob intenso escrutínio. O intervalo típico para esse combustível é de 93 a 100 gCO₂e/MJ.

Embora o perfil de ignição por compressão (CI) da gasolina pareça semelhante ao do diesel, existem diferenças sutis devido a:

• Processos de refino: O processo de refino da gasolina para motores envolve transformações químicas diferentes das do diesel, o que altera o perfil energético necessário.
• Densidade energética: A gasolina e o diesel têm um poder calorífico diferente. A energia produzida por galão ou tonelada curta também é diferente, resultando em índices de combustão (CI) distintos.
• Eficiência dos veículos: A eficiência média dos motores a gasolina em comparação com os motores a diesel influencia o volume total de emissões de dióxido de carbono. Essa diferença é fundamental ao se considerar a energia necessária para deslocar a mesma massa ao longo de uma determinada distância.

Como a gasolina é utilizada na maioria dos veículos de passageiros, pequenas reduções em seu índice de combustão podem levar a quedas significativas na quantidade total de gases de efeito estufa que entram na atmosfera.

Intensidade de carbono do combustível de aviação

A aviação é um setor difícil de descarbonizar, pois o peso das baterias torna a eletrificação impraticável, e o hidrogênio enfrenta desafios significativos de infraestrutura. Por isso, o setor de aviação continua a utilizar combustível de aviação, cuja intensidade de carbono varia entre 88 e 95 gCO₂e/MJ. (É importante ressaltar que o setor está migrando para combustíveis de aviação sustentáveis (SAF) a fim de reduzir esse valor.)

O contexto regulatório neste caso é particularmente rigoroso:

• CORSIA: Este regime internacional estabelece obrigações de conformidade que as companhias aéreas devem cumprir para ajudar a compensar ou reduzir as emissões que geram por meio do transporte aéreo. No âmbito CORSIA, a elegibilidade para o status de combustível de aviação de baixo carbono (LCAF) é determinada, em parte, pela intensidade de carbono ao longo do ciclo de vida da própria matéria-prima bruta. Assim, a intensidade de carbono a montante do fluxo de petróleo bruto utilizado para produzir combustível de aviação tem implicações diretas em termos de conformidade.
• Opções das companhias aéreas: As transportadoras devem escolher entre comprar créditos de carbono, adquirir combustível sustentável para aviação (SAF) ou utilizar combustível de baixo carbono (LCAF) para cumprir as novas regulamentações.
• Impacto dos combustíveis alternativos sustentáveis (SAF): Dependendo da matéria-prima e do processo de produção, os SAF podem alcançar uma redução de 50% a 80% nas emissões ao longo do ciclo de vida em comparação com os combustíveis convencionais.

É importante compreender que o SAF visa reduzir a intensidade de carbono ao longo do ciclo de vida, em vez de eliminar o dióxido de carbono no momento da combustão. Quando o SAF é queimado, ele ainda libera dióxido de carbono. No entanto, como as plantas ou outras matérias-primas de biomassa utilizadas na produção do combustível absorvem CO₂ da atmosfera durante o seu crescimento, o impacto líquido é muito menor.

Por que a intensidade de carbono dos combustíveis varia tanto

Duas instalações que produzem o mesmo tipo de combustível podem apresentar índices de intensidade de carbono muito diferentes. Compreender por que isso acontece ajudará você a tomar decisões mais inteligentes sobre o fornecimento.

Fonte de petróleo bruto

A matéria-prima do petróleo bruto é um dos fatores mais significativos e menos discutidos que determinam a intensidade de carbono dos combustíveis. A análise Sylvera de mais de 400 fluxos de petróleo bruto negociados globalmente revela uma variação de 60 vezes na intensidade de carbono do setor de exploração e produção entre esses fluxos. Essa variação é muito maior do que a que a maioria dos compradores e refinarias leva em conta atualmente nas decisões de aquisição.

Existe uma grande diferença entre o petróleo bruto pesado e o leve, bem como entre a produção offshore e a onshore. O petróleo bruto pesado requer calor e vapor adicionais para ser extraído, o que aumenta as emissões de dióxido de carbono antes de chegar a um veículo ou aeronave. Por isso, o petróleo bruto pesado apresenta um CI mais elevado.

Em média, cada barril produzido na fase de exploração e produção emite aproximadamente 16–20 kg de CO₂e; no entanto, os ativos de ponta já operam com emissões inferiores a 5–10 kg de CO₂e por barril, uma diferença que representa um valor comercial real à medida que as regulamentações se tornam mais rigorosas.

Intensidade energética das refinarias

As refinarias precisam gastar uma quantidade significativa de energia para separar o petróleo bruto em diferentes tipos de combustível. O elevado consumo de hidrogênio e a demanda constante por calor também podem aumentar as emissões se a refinaria depender de combustíveis fósseis para gerar eletricidade. Instalações mais modernas que integram a captura e armazenamento de carbono (CCS) ou fontes de energia renováveis, como a eólica ou a solar, alcançam um CI muito mais baixo.

Transporte e Logística

O transporte de petróleo bruto e produtos refinados pelo mundo aumenta as emissões. A quantidade de emissões, no entanto, depende do meio de transporte, já que oleodutos, navios-tanque e sistemas ferroviários apresentam pegadas de carbono diferentes. Por exemplo, se dois combustíveis produzem a mesma quantidade de emissões, mas um é transportado por ferrovia através de vários continentes enquanto o outro é entregue localmente por oleoduto, o primeiro terá uma pontuação de ciclo de vida mais elevada.

Tecnologia de produção

No caso de combustíveis alternativos, como o diesel renovável, o SAF, o biodiesel e os combustíveis derivados do hidrogênio, o processo de produção é o principal fator determinante da intensidade de carbono. A matéria-prima, a fonte de eletricidade, o processo de produção e a integração da captura de carbono — independentemente de o CO₂ gerado durante a produção ser capturado ou não — determinam, em conjunto, a posição do produto final no espectro de intensidade de carbono.

Mesmo na produção convencional de petróleo bruto, a tecnologia tem um papel significativo. A extração offshore da Noruega, por exemplo, é alimentada em grande parte por eletricidade renovável da rede terrestre, em vez da queima de combustível no local, resultando em um CI upstream significativamente mais baixo do que seria de se esperar para a produção no Mar do Norte.

Combustíveis renováveis e de baixo carbono

Para atingir emissões líquidas zero, o mundo precisa utilizar combustíveis com menor intensidade de carbono do que as opções tradicionais à base de combustíveis fósseis. Esses combustíveis alternativos incluem:

• Diesel renovável e biodiesel
• Combustível de aviação sustentável (SAF)
• Combustíveis sintéticos (e-fuels) 
• Combustíveis derivados do hidrogênio (como amônia ou metanol) 

O IC desses combustíveis não é um número fixo. Ele depende da matéria-prima, das fontes de eletricidade e dos impactos no uso da terra. É impossível comparar o IC de diferentes óleos sem dados detalhados.

Mas o mesmo se aplica cada vez mais aos combustíveis convencionais. A origem do petróleo bruto é importante. O método de extração é importante. A localização geográfica da produção é importante. Os barris com menor pegada de carbono merecem melhores condições econômicas — e os dados que comprovam isso já estão disponíveis.

Como as regulamentações estão começando a refletir a intensidade de carbono dos combustíveis nos preços

Atualmente, os marcos normativos utilizam a intensidade de carbono para calcular os preços.

O Padrão de Combustíveis de Baixo Carbono (LCFS) da Califórnia é um exemplo disso. Ele atribui uma pontuação de intensidade de carbono a cada fonte de combustível. Os fornecedores cuja pontuação ficar abaixo do valor de referência geram créditos que podem ser vendidos. Os fornecedores acima do valor de referência devem adquirir créditos. Isso cria um sinal de preço direto vinculado às emissões ao longo do ciclo de vida, recompensando os combustíveis de baixo carbono com receitas mensuráveis. 

No âmbito do LCFS, a escolha do petróleo bruto afeta diretamente a exposição incremental ao déficit das refinarias — uma realidade comercial que torna os dados de CI do setor upstream úteis para a tomada de decisões atualmente.

Outras políticas emergentes incluem a FuelEU Maritime para o transporte marítimo e diversas políticas de descarbonização da aviação para o setor aéreo. Da mesma forma, o Regulamento de Combustíveis Limpos (CFR) do Canadá estabelece limites de intensidade de carbono para combustíveis fósseis líquidos, sendo que os fluxos de petróleo bruto com menor intensidade de carbono ao longo do ciclo de vida têm o potencial de gerar créditos de conformidade.

Esses sistemas recompensam os combustíveis com menores emissões ao longo do ciclo de vida, transformando efetivamente a intensidade de carbono em uma moeda.

A Mudança Estratégica: A Intensidade de Carbono como Atributo da Mercadoria

A intensidade de carbono agora faz parte do processo de compra e venda de combustível. Compradores de diversos setores comparam cada fornecedor com base em dados de emissões verificados, e não apenas no preço e na logística.

Isso faz sentido, já que diferentes compradores têm diferentes necessidades em termos de intensidade de carbono. Considere o seguinte:

• Um distribuidor de combustível que opera sob o LCFS da Califórnia precisa de um plano de redução da intensidade de carbono comprovado para gerar ou entregar os créditos corretos nos momentos certos.
• Uma companhia aérea da UE que adquire combustível sustentável para aviação (SAF) precisa de documentação que comprove que o combustível cumpre os critérios de sustentabilidade previstos na Diretiva relativa às energias renováveis (RED II).
• Uma empresa de transporte marítimo que opera em portos da UE precisa de dados certificados sobre as emissões ao longo do ciclo de vida para comprovar a conformidade com a FuelEU e continuar operando normalmente.
• Uma empresa compradora comprometida com o objetivo de emissões líquidas zero precisa reduzir as emissões de Escopo 1 e Escopo 3, tornando a intensidade de carbono um elemento essencial em todos os relatórios anuais.

Esses compradores enfrentam diferentes contextos regulatórios e têm diferentes metas internas, mas compartilham uma necessidade comum: dados confiáveis e verificados de forma independente sobre a intensidade de carbono.

Outro ponto a ser destacado é que os mercados de combustíveis estão se aproximando dos mercados de créditos de carbono. As companhias aéreas precisam equilibrar a aquisição de combustíveis sustentáveis (SAF) com a compra de créditos de carbono, com base no custo relativo e no impacto nas emissões. Já os compradores industriais avaliam a mudança de combustível em relação às estratégias de compensação. Para compreender essas compensações, são necessários dados integrados sobre intensidade de carbono e créditos de carbono.

Onde Sylvera

Sylvera fornece dados e ferramentas confiáveis nos mercados de carbono e de commodities para ajudar as organizações a medir, comparar e agir com base em informações sobre intensidade de carbono com confiança.

Avaliação da intensidade de carbono

Sylvera avaliações independentes da intensidade de carbono para fluxos de petróleo bruto, hidrogênio, amônia, cimento e outras commodities. Isso permite que as empresas comparem o desempenho em termos de emissões entre fornecedores e diferentes processos de produção, além de comprovar sua vantagem em termos de carbono em mercados onde dados verificados são exigidos para fins de conformidade e/ou preços diferenciados.

Informações sobre commodities

A ferramenta Commodity Insights Sylvera ajuda as empresas a comparar a intensidade de carbono em cadeias de suprimentos globais. Por isso, nossa plataforma fornece dados que permitem compreender como os atributos de carbono influenciam a competitividade e a situação regulatória de uma empresa.

Como parte do Commodity Insights, Sylvera dados de intensidade de carbono para mais de 400 fluxos de petróleo bruto negociados globalmente — a primeira estrutura desse tipo a ir além das classificações agregadas em nível nacional, passando a adotar uma escala contínua e específica para cada fluxo de petróleo bruto. A intensidade de carbono (CI) é expressa em gCO₂e/MJ, abrangendo o limite do sistema “do berço à porta” (do poço até a porta da instalação), em conformidade com o GWP100 do IPCC AR6. Cada valor de CI é acompanhado por uma pontuação de confiança que reflete a integridade e a granularidade dos dados.

Além da pontuação de CI, a estrutura inclui uma estimativa da elegibilidade do mecanismo — permitindo que produtores, refinarias, comerciantes e compradores compreendam quais fluxos de petróleo bruto provavelmente se qualificam sob CORSIA , o LCFS da Califórnia e o Regulamento de Combustíveis Limpos do Canadá, e o que isso significa em termos comerciais. Os produtores que investem na redução das emissões por barril podem agora comprovar essa vantagem com dados independentes e padronizados.

O futuro da intensidade de carbono dos combustíveis

A intensidade de carbono está se tornando um importante indicador regulatório e comercial. Isso é comprovado pelo fato de que as cadeias de abastecimento agora exigem dados de emissões verificados para funcionar.

Reduzir as emissões por barril não é apenas uma métrica ambiental, mas também comercial. Os barris com menor pegada de carbono deveriam ter um preço mais alto. A infraestrutura necessária para recompensar a produção mais limpa ainda está sendo construída, mas os dados que a sustentam já existem.

À medida que combustíveis alternativos, como o diesel renovável e o SAF, continuam a surgir, será fundamental a capacidade de diferenciá-los com base em seu verdadeiro impacto climático. Esperamos também observar uma integração mais profunda entre os mercados físicos de combustíveis e os mercados de carbono, à medida que ambos amadurecem.

Em última análise, as empresas que conseguirem medir e verificar a intensidade de carbono dos combustíveis neste momento obterão uma vantagem competitiva significativa à medida que a transição energética se acelera.

Compreender a intensidade de carbono de diferentes combustíveis

A intensidade de carbono dos combustíveis é um indicador fundamental que molda a transição energética global.

À medida que as políticas e os mercados diferenciam esses combustíveis com base nas emissões ao longo do ciclo de vida, esse indicador influenciará tudo, desde a aquisição diária de combustível até os acordos comerciais internacionais.

Sylvera pronta para ajudar. Nossa avaliação da intensidade de carbono e nossas análises sobre commodities ajudam as organizações a medir, comparar e tomar medidas em relação à intensidade de carbono em toda a sua cadeia de suprimentos.