O que é Geoengenharia? - Definições, Propostas, e Exemplos

POR Pedro Coelho

Publicado: domingo, 21 de janeiro de 2024

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A geoengenharia refere-se à manipulação em larga escala de processos climáticos para controlar o clima da Terra com objetivos específicos. O clima global é influenciado pela quantidade de radiação solar recebida e como essa energia é distribuída na Terra. Mecanismos como o albedo da superfície terrestre, a cobertura de nuvens e os gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO₂), afetam a reflectância da radiação solar.

As propostas de geoengenharia, originadas no século XX, buscavam inicialmente modificar sistemas climáticos para criar condições climáticas favoráveis regionalmente. Exemplos incluem a semeadura de nuvens para induzir chuvas em áreas agrícolas. Recentemente, o foco da geoengenharia mudou para intervenções globais, especialmente devido ao aumento das concentrações atmosféricas de CO₂ e as preocupações com o aquecimento global.

Duas abordagens principais surgiram. A primeira busca aumentar a reflectância da radiação solar para compensar o aquecimento, enquanto a segunda concentra-se na remoção de CO₂ da atmosfera para neutralizar tanto o aumento das temperaturas quanto o acúmulo de CO₂. Essa última abordagem tem o potencial de abordar a acidificação dos oceanos, causada pela absorção de CO₂ atmosférico.

Reduzir a concentração de CO₂ pode mitigar danos aos recifes de coral e outros organismos calcários, interrompendo a produção de ácido carbônico e reduzindo a acidificação dos oceanos.

Propostas para aumentar a refletância solar

Existem várias propostas de geoengenharia que têm como objetivo aumentar a refletividade, ou seja, o albedo, da radiação solar que a Terra recebe. Mas o que é albedo? Albedo, às vezes chamado de “coeficiente de reflexão”, é uma medida de quão reflexiva é uma superfície. É uma medida da proporção da radiação solar recebida que é refletida de volta à atmosfera e para o espaço. Esta medida tem implicações importantes para o tempo e o clima do nosso planeta.

Agora, voltando às estratégias de geoengenharia, elas incluem o aumento do albedo ao nível do solo, a injeção de partículas de enxofre na estratosfera, o branqueamento de nuvens marinhas e o uso de milhões de pequenos espelhos orbitais ou guarda-sóis no espaço. Cada uma dessas estratégias tem como objetivo aumentar a refletividade da Terra, ou seja, aumentar o seu albedo, para refletir mais radiação solar de volta ao espaço e, assim, ajudar a mitigar o aquecimento global.

Cada uma dessas propostas enfrenta debates consideráveis, e sua viabilidade em escala global é desafiadora e dispendiosa. Além disso, ensaios em pequena escala proporcionariam insights limitados sobre sua eficácia.

Aumento do Albedo ao Nível do Solo

Aumentar o albedo redireciona a energia que normalmente seria absorvida. Essa prática tem sido observada em áreas sujeitas à desertificação e desmatamento, substituindo superfícies verdes por desertos e solos arenosos, refletindo mais luz solar.

Propõe-se aumentar o albedo do gelo marinho do Ártico, usando aeronaves para espalhar vidro pulverizado ou esferas de vidro sobre o gelo, potencialmente aumentando a radiação refletida de 60-70% para 90%.

Injeção de Enxofre Estratosférico

A formação de uma camada de aerossol de enxofre na estratosfera poderia dispersar a radiação solar que chega à Terra, reproduzindo os efeitos observados em erupções vulcânicas. A introdução de enxofre na atmosfera diminuiria a quantidade de radiação absorvida pela troposfera. Segundo os defensores dessa abordagem, isso poderia ajudar a neutralizar os efeitos do aquecimento global. Este método foi inspirado pela erupção do Monte Pinatubo em 1991.

Erupção do Monte Pinatubo nas Filipinas

Agora, falando sobre a erupção do Monte Pinatubo em 1991, foi um evento significativo que teve um impacto global. Em junho de 1991, o Monte Pinatubo, localizado nas Filipinas, teve uma erupção massiva que resultou na morte de aproximadamente 800 pessoas e deixou cerca de 100.000 desabrigadas.

A erupção lançou uma enorme quantidade de cinzas na atmosfera, que circundou o globo em três semanas e cobriu 42% do planeta dois meses após a erupção. Isso resultou em uma diminuição da temperatura global nos anos seguintes. Portanto, a erupção do Monte Pinatubo é um exemplo de como fenômenos naturais podem ter um impacto significativo no clima da Terra.

Branqueamento de Nuvens

O branqueamento de nuvens é uma técnica que visa aumentar a refletividade das nuvens. A ideia é que ao tornar as nuvens mais brancas, elas refletirão mais luz solar de volta para o espaço, reduzindo assim o aquecimento global.

No entanto, esta técnica ainda está em fase de pesquisa e existem muitas incertezas sobre a sua eficácia e possíveis efeitos colaterais. Por exemplo, alterar a refletividade das nuvens pode ter impactos imprevisíveis nos padrões climáticos globais.

Espelhos Orbitais e Guarda-sóis

A ideia de usar espelhos orbitais ou guarda-sóis para refletir a luz solar de volta para o espaço é uma proposta de geoengenharia bastante futurista. Embora teoricamente possível, existem muitos desafios técnicos e logísticos a serem superados.

Por exemplo, o custo de lançar e manter milhões de espelhos no espaço seria astronômico. Além disso, assim como o branqueamento de nuvens, esta técnica poderia ter efeitos colaterais imprevistos no clima da Terra.

Propostas para Remoção de Carbono

A abordagem de remoção de carbono visa extrair o CO₂ de outros gases na atmosfera, convertendo-o em diferentes formas de carbono, como carbonato, por meio de processos como a fotossíntese ou técnicas artificiais de "lavagem". O carbono separado seria então sequestrado na biomassa ou transportado para armazenamento no oceano ou subsolo.

Diversos esquemas de geoengenharia para remoção de carbono foram considerados, incluindo o sepultamento de carbono, fertilização dos oceanos, produção de biochar e o uso de torres de depuração ou "árvores artificiais".

Sepultamento de Carbono

O sepultamento de carbono, também conhecido como Captura, Uso e Armazenamento de Carbono (CCUS), é um processo que envolve a captura de CO₂, geralmente de fontes de grande porte como usinas de geração de energia ou instalações industriais que utilizam combustíveis fósseis ou biomassa.

O CO₂ capturado é pressurizado e bombeado para estruturas geológicas adequadas localizadas no subsolo ou no oceano profundo. O objetivo principal é interceptar o CO₂ antes que ele seja liberado na atmosfera, armazenando-o em formações geológicas por longos períodos.

Atualmente, existem cerca de 40 instalações comerciais em operação globalmente que aplicam a tecnologia CCUS a processos industriais, transformação de combustíveis e geração de energia. No entanto, a expansão global do sepultamento de carbono requer a identificação e o teste rigoroso de locais adequados.

Precipitado carbonático sólido resultante da extração de dióxido de carbono da atmosfera após passar por um processo de mineralização subterrânea.

Fertilização Oceânica

A fertilização oceânica é uma estratégia que busca intensificar a absorção de CO₂ por meio do fitoplâncton, que são microorganismos marinhos. Durante a fotossíntese, esses organismos absorvem CO₂ e, ao morrerem, descem para o fundo do oceano, sequestrando uma parcela do carbono.

Este método, que é uma forma de biogeoengenharia, consiste na introdução de nutrientes nas camadas superficiais da água para estimular o crescimento do fitoplâncton.

Um florescimento de fitoplâncton oceânico no verão perto do estuário do Rio de la Plata, na América do Sul, 2006

Produção de Biochar

A produção de biochar é um processo que transforma resíduos orgânicos, tanto animais quanto vegetais, em carvão. Este processo tem o benefício adicional de sequestrar carbono que, caso contrário, seria liberado na atmosfera durante a decomposição natural. Quando incorporado ao solo, o biochar atua como um fertilizante potente, ampliando a capacidade das plantas de sequestrar carbono.

Contudo, a eficácia do biochar em diminuir as concentrações globais de CO₂ é um tema de debate. Além disso, existem desafios logísticos associados à produção de biochar em larga escala.

Captura Direta de Ar

A técnica de captura direta de ar é um método de geoengenharia que utiliza duas abordagens principais: torres de lavagem e "árvores artificiais". Nas torres de lavagem, o ar é direcionado para espaços fechados e é pulverizado com compostos químicos específicos.

Recipientes coletores para captura de dióxido de carbono da atmosfera na fábrica da Orca em Hellisheiði, Islândia

Esses compostos reagem com o dióxido de carbono (CO₂) presente no ar, formando produtos sólidos que precipitam. Estes são então coletados e armazenados em locais seguros, efetivamente removendo o CO₂ da atmosfera.

As "árvores artificiais" funcionam de maneira um pouco diferente. Elas são equipadas com filtros especiais que capturam o CO₂ do ar. Uma vez capturado, o CO₂ é convertido em carbonato de sódio, um composto químico estável. Ambas as abordagens visam reduzir a quantidade de CO₂ na atmosfera, ajudando a mitigar os efeitos do aquecimento global.

Impactos e Críticas

Como vimos no texto acima, a geoengenharia é a intervenção deliberada e em larga escala no sistema climático da Terra, com o objetivo de mitigar os efeitos das mudanças climáticas.

Existem diferentes tipos de geoengenharia, como a gestão da radiação solar, o sequestro de carbono e a modificação do clima. No entanto, essas técnicas também apresentam riscos e incertezas, tanto técnicas quanto éticas, sociais e políticas. Alguns dos possíveis impactos e críticas à geoengenharia são:

• A geoengenharia pode interferir nos ciclos naturais da Terra, causando efeitos colaterais imprevisíveis e potencialmente danosos para os ecossistemas e a biodiversidade.
• A geoengenharia pode criar conflitos entre países ou regiões que tenham interesses divergentes ou opostos sobre o uso dessas tecnologias, podendo até provocar guerras ou violações do direito internacional.
• A geoengenharia pode desviar a atenção e os recursos de outras medidas mais eficazes e sustentáveis de combate às mudanças climáticas, como a redução das emissões de gases de efeito estufa e a adaptação aos seus impactos.
• A geoengenharia pode gerar problemas éticos e morais, como a questão de quem tem o direito de decidir sobre o clima do planeta, quais são os critérios de justiça e equidade na distribuição dos benefícios e custos dessas intervenções, e qual é o papel da participação pública e do consentimento informado nessas decisões.

Referências

• https://www.geoengineeringmonitor.org/what-is-geoengineering/ (acessado em 20/01/2024 as 22:45)
• https://www.geoengineering.ox.ac.uk/www.geoengineering.ox.ac.uk/what-is-geoengineering/what-is-geoengineering/ (acessado em 20/01/2024 as 22:49)
• https://www.britannica.com/science/geoengineering (acessado em 20/01/2024 as 23:06)
• https://www.greelane.com/pt/ci%C3%AAncia-tecnologia-matem%C3%A1tica/ci%C3%AAncia/mount-pinatubo-eruption-1434951 (acessado em 20/01/2024 as 23:20)
• https://www.dw.com/pt-br/1991-erup%C3%A7%C3%A3o-do-pinatubo-traz-mortes-e-destrui%C3%A7%C3%A3o-%C3%A0s-filipinas/a-318985 (acessado em 20/01/2024 as 23:28)
• https://bing.com/search?q=O+que+ocorreu+na+erup%c3%a7%c3%a3o+do+Monte+Pinatubo+em+1991 (acessado em 20/01/2024 as 23:30)
• https://www.iea.org/energy-system/carbon-capture-utilisation-and-storage (acessado em 20/01/2024 as 23:33)
• https://climate.ec.europa.eu/eu-action/carbon-capture-use-and-storage_en (acessado em 20/01/2024 as 23:40)
• https://www.aspenpublicradio.org/xscience/2013-07-31/geoengineering-the-technological-fix-to-climate-change (acessado em 21/01/2024 as 23:54)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)