Aumento da alcalinidade oceânica: como funciona, riscos e melhores práticas de MRV

O oceano é um dos sumidouros de carbono mais potentes da Terra. O aumento da alcalinidade oceânica (OAE) aproveita essa capacidade natural e a amplifica para ativar uma via de remoção de carbono que se mede em gigatoneladas.

Neste guia, explicamos como funciona o OAE, quais são suas vantagens e desvantagens, e quais são as melhores práticas em MRV para compradores, investidores e incorporadores que estão se orientando nessa categoria emergente.

O que é o aumento da alcalinidade oceânica?

O aumento da alcalinidade oceânica (OAE) é uma abordagem de remoção de dióxido de carbono do oceano (mCDR) que consiste na adição de substâncias alcalinas à água do mar para ajudá-la a absorver mais CO₂ da atmosfera.

Esses materiais alcalinos incluem minerais triturados, hidróxido de cálcio e compostos à base de magnésio. Cada um deles altera a composição química da água do mar, de modo que ela absorva e armazene mais carbono.

Primeiro, os materiais aumentam a alcalinidade da água do mar. Em seguida, o CO₂ dissolvido transforma-se de ácido carbônico em íons bicarbonato e carbonato estáveis. Essa reação química cria um gradiente que atrai mais CO₂ da atmosfera para a superfície do oceano, onde é armazenado de forma quimicamente estável.

A OAE acelera o mesmo processo geológico, chamado de intemperismo das rochas, que tem regulado o CO₂ atmosférico há milênios. Quando as rochas sofrem erosão, elas liberam minerais alcalinos nos rios e, por fim, no oceano, o que reduz gradualmente o CO₂. A OAE aplica essa lógica em um ritmo mais acelerado.

No contexto mais amplo da remoção de dióxido de carbono, a OAE se alinha a outras abordagens de mCDR, como a remoção direta do oceano e métodos baseados em biomassa, bem como a vias de CDR desenvolvidas tecnologicamente, como a captura direta do ar (DAC) e o biocarvão. Cada uma delas possui seu próprio perfil de custo, nível de maturidade e conjunto de vantagens e desvantagens.

Como funciona o aumento da alcalinidade oceânica?

Para entender o OAE, é preciso analisar sua estrutura e as diversas formas de implementá-lo.

A química da alcalinidade aumentada

Quando materiais alcalinos se dissolvem na água do mar, eles aumentam o pH do oceano e alteram o equilíbrio do carbonato. Em outras palavras, o CO₂ dissolvido, que de outra forma formaria ácido carbônico, é convertido em íons bicarbonato (HCO₃⁻), uma forma mais estável e duradoura de carbono inorgânico.

Essa mudança química gera um déficit de pressão parcial, o que atrai CO₂ atmosférico adicional para a camada superficial do oceano. O resultado é um aumento na absorção de CO₂ atmosférico pelo oceano, armazenado na forma de carbono inorgânico dissolvido.

Abordagens de implantação

Atualmente, os cientistas estão pesquisando e testando vários métodos para aumentar a alcalinidade do oceano.

• OAE à base de minerais: Os cientistas dispersam minerais de silicato triturados, como olivina, basalto ou compostos processados de cálcio e magnésio, nas águas costeiras ou em mar aberto. À medida que o material se dissolve, libera alcalinidade. Essa abordagem envolve tecnologia relativamente simples, mas acarreta altos custos logísticos. Os céticos também questionam a rapidez e a completude com que os minerais se dissolvem.
• Geração eletroquímica de alcalinidade: Os cientistas utilizam a eletrólise para separar a água do mar em fluxos ácidos e alcalinos. A fração alcalina é devolvida ao oceano, enquanto o ácido é neutralizado ou utilizado para fins industriais. Esse método permite uma adição mais controlada de alcalinidade, mas, atualmente, acarreta custos energéticos mais elevados. Os céticos questionam se essa é a melhor maneira de combater as mudanças climáticas.
• Abordagens baseadas em fluxos de resíduos: Os cientistas utilizam subprodutos industriais, como escória de aço ou rejeitos de mineração, como fontes de alcalinidade. Essa prática permite reduzir os custos com materiais e, ao mesmo tempo, resolver problemas relacionados ao descarte de resíduos. Os céticos manifestam preocupação com a contabilização das emissões ao longo do ciclo de vida e com os riscos potenciais de contaminação.

Cada abordagem apresenta um perfil de custos, um limite de escalabilidade e um conjunto de desafios de MRV distintos. Nenhuma delas alcançou ainda a implantação em escala comercial.

Durabilidade e prazos de armazenamento

A durabilidade é um dos principais argumentos de venda da OAE.

O carbono armazenado na forma de bicarbonato dissolvido nas profundezas do oceano tem um tempo de permanência estimado em mais de 10.000 anos. Em comparação com o armazenamento biológico nas florestas — que pode ser revertido em poucas décadas por incêndios, doenças e mudanças no uso da terra —, o argumento da durabilidade do OAE é convincente.

O armazenamento geológico por meio da DAC, combinado com a captura e armazenamento de carbono (CCS), também opera em uma escala de tempo milenar, mas a um custo muito mais elevado. Portanto, vale a pena investigar a OAE.

Prós e contras do aumento da alcalinidade oceânica

A remoção de carbono por OAE representa uma promessa concreta, mas ainda há incertezas significativas. Para avaliar seriamente essa categoria, é preciso levar em conta ambas as realidades ao mesmo tempo.

Os possíveis benefícios da remoção de dióxido de carbono no meio marinho

• Potencial em grande escala: Os oceanos cobrem mais de 70% da superfície da Terra e possuem uma enorme capacidade de tamponamento químico. A remoção de carbono em escala de gigatoneladas é, teoricamente, possível.
• Alta durabilidade: o bicarbonato armazenado no oceano permanece lá por milênios, tornando-se uma das opções de remoção mais duradouras. Esse fato diferencia a OAE dos métodos biológicos de CDR.
• Benefícios colaterais da acidificação dos oceanos: A queima de combustíveis fósseis e o consequente aumento do CO₂ atmosférico acidificaram os oceanos, ameaçando organismos marinhos como os recifes de corais e os moluscos. A adição de alcalinidade poderia neutralizar essa acidificação e oferecer benefícios potenciais para os ecossistemas marinhos — além da remoção de dióxido de carbono.
• Alinhamento com os processos naturais: A OAE atua em conjunto com a química da água do mar para acelerar um mecanismo geológico que já existe. Em outras palavras, ela potencializa a capacidade natural do oceano.

Principais riscos e incertezas da remoção de dióxido de carbono no meio marinho

• Riscos ecológicos: As variações locais do pH podem prejudicar a vida marinha, incluindo o plâncton e outros organismos fotossintéticos que constituem a base dos ecossistemas pelágicos marinhos. Os efeitos em cadeia nas cadeias alimentares oceânicas exigem estudos mais aprofundados antes de prosseguirmos com a implantação em larga escala.
• Incerteza de medição: É difícil quantificar a remoção líquida de CO₂ em um sistema oceânico aberto e dinâmico, no qual a variabilidade natural, os padrões de circulação oceânica e os processos biológicos estão em constante mudança. No entanto, sem medições confiáveis, não é possível verificar as alegações relativas à remoção de carbono.
• Emissões ao longo do ciclo de vida: A mineração, o processamento, o transporte e a dispersão de minerais naturais no mar geram gases de efeito estufa. Essas emissões reduzem o benefício climático líquido.
• Lacunas na governança: A OAE atua em ambientes marinhos costeiros regidos por marcos normativos que se sobrepõem, incluindo a UNCLOS e o Protocolo de Londres, sem um regime regulatório unificado. Essa incerteza regulatória pode representar um problema para os projetos da OAE.
• Ciência em fase inicial: a maioria dos projetos de OAE ainda se encontra em fase piloto ou em escala de mesocosmo. A implantação comercial ainda não foi comprovada. Os compradores e investidores que ingressam neste setor operam em um ambiente de incerteza científica e financeira, além da incerteza regulatória mencionada acima.

Melhores práticas de MRV para o aumento da alcalinidade oceânica

Para que a OAE gere créditos de carbono confiáveis, é necessário que existam processos rigorosos de monitoramento, relatório e verificação (MRV). É nesse ponto que muitos projetos têm sucesso ou fracassam.

Desafios de medição específicos da OAE

Ao contrário de um reservatório geológico ou de um sistema terrestre controlado, o oceano nunca fica parado. Ele se mistura, circula e interage com a atmosfera. Essa dinâmica de sistema aberto cria três desafios de MRV:

• Atribuição: Para distinguir o sinal de remoção de carbono causado pela adição de alcalinidade do sinal de remoção de carbono causado pela variabilidade natural da química oceânica e dos fluxos de carbono, são necessárias modelagens sofisticadas e um amplo conjunto de dados de referência.
• Atraso temporal: a absorção de CO₂ resultante da adição de alcalinidade não é instantânea. Pode levar meses para que o equilíbrio químico se altere completamente, o que significa que as medições em tempo real subestimam a remoção final.
• Complexidade espacial: a alcalinidade se distribui de forma desigual ao longo da coluna d'água e entre as diferentes áreas geográficas. Esse fato torna o monitoramento abrangente uma tarefa logisticamente complexa.

Como é um bom sistema de MRV

Um quadro de MRV para as emissões de gases de efeito estufa (GEE) que seja confiável abrange vários componentes:

• Caracterização de referência: Antes da adição de alcalinidade, realize medições precisas da química oceânica local, especificamente da alcalinidade total, do carbono inorgânico dissolvido, do pH, da temperatura e da salinidade. Sem uma base de referência sólida, não é possível verificar as mudanças alegadas.
• Monitoramento da dissolução e dispersão: Acompanhe como e onde os materiais alcalinos adicionados se dissolvem e se espalham por meio de redes de sensores, amostragem de água e estudos com marcadores.
• Modelagem do fluxo de carbono: Utilizar modelos validados para estimar a absorção líquida de CO₂ a partir das variações medidas na alcalinidade. Projetos confiáveis esclarecem os pressupostos dos modelos e relatam os limites de incerteza.
• Contabilização das emissões ao longo do ciclo de vida: Realizar uma análise completa, desde a origem até o oceano, das emissões decorrentes da mineração, do processamento, do transporte e da implantação, a fim de compreender a remoção líquida de carbono.
• Divulgação da incerteza: Seja transparente ao relatar a incerteza de medição. Não apresente estimativas pontuais como se fossem fatos. Isso prejudicará sua credibilidade.
• Monitoramento do impacto ambiental: Comprometer-se com uma avaliação ecológica contínua dos habitats marinhos na zona de implantação e em suas imediações. A avaliação deve abranger os níveis de oxigênio dissolvido, a saúde dos organismos marinhos e outros indicadores biológicos.
• Verificação independente por terceiros: Adote uma análise externa rigorosa, incluindo avaliações antes que os créditos cheguem ao mercado, para conquistar a confiança de compradores e investidores. As classificações pré-emissão Sylverasão referência no setor e contam com a confiança dos principais participantes do mercado em todo o mundo.

O panorama regulatório e de governança para a OAE

O oceano é um bem comum global. Qualquer intervenção nele obriga os empreendedores a lidar com a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar (UNCLOS), o Protocolo de Londres sobre poluição marinha e os regimes nacionais de licenciamento marítimo.

Os desenvolvedores também devem levar em conta a justiça ambiental. As comunidades costeiras e indígenas são as mais diretamente expostas aos efeitos ecológicos da implantação da OAE. Por isso, merecem ser consultadas de forma significativa em projetos que visam remover o dióxido de carbono por meio do oceano.

Em última análise, a ausência de um quadro regulatório unificado para os OAE gera risco à credibilidade dos créditos. Sem regras claras, os padrões para a geração e verificação dos créditos variam amplamente.

Felizmente, organizações como a Puro.earth, a ISOMETRIC e outras estão desenvolvendo metodologias específicas para a CDR. Seu trabalho determinará como o mercado irá amadurecer. Até lá, os compradores e investidores que já estão em atividade não podem dar como certo que haverá clareza regulatória.

Como Sylvera a credibilidade da OAE

À medida que a OAE passa da fase de pesquisa em laboratório para a fase piloto — e, por fim, para a implantação comercial —, uma avaliação independente é essencial. Sem ela, a integridade de todo o mercado de carbono fica comprometida.

Para os desenvolvedores de OAE, nossas classificações pré-emissão ajudam a comprovar a credibilidade perante compradores e investidores antes que os créditos cheguem ao mercado. Assim, nossa plataforma permite ciclos de due diligence mais rápidos, negociações de compra mais sólidas e a confiança baseada em dados que as contrapartes sérias exigem.

Mais especificamente, nosso quadro de classificação avalia o OAE e outros projetos de CDR nas dimensões mais relevantes: adicionalidade, metodologia de quantificação, permanência, salvaguardas ambientais, robustez do MRV e conformidade com os princípios de governança.

Para compradores e investidores, as avaliações Sylvera vão direto ao ponto. Sylvera oferece uma infraestrutura analítica para avaliar a integridade dos projetos de CDR antes que você invista seu capital. Em um setor onde a diferença entre projetos confiáveis e alegações especulativas pode ser significativa, uma análise independente distingue um investimento sólido de um erro caro.

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