No caminho da neutralidade climática

Nada funciona sem química – o setor é indispensável para vários ramos da indústria. O problema: A indústria química consome muita energia e emite grandes quantidades de gases de efeito estufa. A boa notícia: Ela reconheceu o problema e está trabalhando intensamente em soluções para descarbonizar seus processos. 

“Por mais claro que seja o objetivo da transformação para a neutralidade climática, a reorganização total de nosso setor com uso intensivo de energia é incrivelmente complexa”, diz Wolfgang Große Entrup, diretor administrativo da Associação da Indústria Química Alemã (VCI). Para gerar mais clareza, a VCI e a Associação de Engenheiros Alemães (VDI) lançaram a plataforma de proteção climática Chemistry4Climate (C4C). A iniciativa de grande escala, financiada com recursos públicos, desenvolveu vários cenários e soluções para a indústria química neutra para o clima na Alemanha entre 2021 e 2024. 

Cenários para uma indústria química neutra para o clima 

Dentro da estrutura da C4C, três cenários centrais descrevem os diferentes caminhos de transformação: 

• Maximizar o uso direto de eletricidade renovável: O foco aqui é a eletrificação de processos para substituir amplamente os combustíveis fósseis. 
• Foco em tecnologias de hidrogênio e power-to-X: Nesse cenário, o hidrogênio verde desempenha um papel fundamental como substituto de matérias-primas e combustíveis fósseis. 
• Foco em matérias-primas secundárias: A economia circular e a reciclagem de produtos químicos ocupam um lugar central para atender aos requisitos de carbono do setor químico a partir de resíduos, sempre que possível. 

Os cenários deixam claro que a reorganização do setor exige um investimento maciço. De acordo com as estimativas, a necessidade de eletricidade para uma indústria química neutra em termos de gases de efeito estufa poderia chegar a mais de 600 terawatts-hora (TWh) por ano até 2045 – em 2024, eram 464 TWh na Alemanha como um todo. “A transformação da indústria química é particularmente desafiadora porque não afeta apenas o fornecimento de energia, mas também a base de matéria-prima para seus produtos”, diz Dieter Westerkamp, diretor de Tecnologia e Sociedade da VDI. 

Desafios: Infraestrutura, matérias-primas e regulamentações 

Um dos maiores obstáculos no caminho para a neutralidade climática é a disponibilidade de eletricidade verde. A expansão das energias renováveis e da infraestrutura de rede deve ser acelerada para que seja possível abastecer suficientemente a indústria química, que consome muita energia. 

Surge também a questão de como a demanda por matérias-primas sustentáveis pode ser atendida. A biomassa, os resíduos plásticos e o CO₂ como fonte de carbono desempenham um papel decisivo em todos os cenários. No entanto, seu uso extensivo concorre com outros setores que também estão buscando a neutralidade climática. 

As incertezas regulatórias estão tornando a transformação ainda mais difícil. O setor químico gostaria de ver uma estrutura política definida para os investimentos necessários. Apesar desses desafios, muitas empresas já estão ativas e realizando projetos de proteção climática.  

O hidrogênio como um sinal de esperança 

A pirólise do metano é uma abordagem promissora para a produção de hidrogênio neutro para o clima. A BASF em Ludwigshafen, por exemplo, está testando uma planta piloto na qual o metano é dividido em hidrogênio e carbono sólido – sem emissões diretas de CO₂. Esse processo poderia produzir hidrogênio com muito mais eficiência energética do que a eletrólise.  

Em Dortmund, a Thyssenkrupp Nucera está impulsionando o aumento industrial da eletrólise da água e pesquisando o uso de gases metalúrgicos para processos químicos. O objetivo da tecnologia é permitir a produção em larga escala de hidrogênio a partir de energias renováveis. 

A PtX Lab é uma das instalações de pesquisa mais importantes para as tecnologias Power-to-X. Ela apoia empresas químicas e outras empresas industriais na produção de produtos químicos neutros em termos de CO₂ a partir de eletricidade renovável. Um foco especial é a síntese de metanol, na qual o hidrogênio e o CO₂ são processados em metanol – uma matéria-prima essencial para a indústria química.