Estudo de caso de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para São Paulo

Quais são as emissões de carbono do Intemperismo Acelerado de Rochas?

Uma ACV abrangente, transparente e rigorosamente conduzida é a base para toda tecnologia de remoção de carbono de alta qualidade e para a emissão de seus créditos de remoção de carbono. Assim, pela primeira vez em um contexto tropical, realizamos uma ACV do berço ao túmulo para o ERW, baseada em dados regionais e primários coletados. As emissões totais geradas em cada etapa operacional são de apenas 7,36% ou (20,14 kg de CO_2-eq) do potencial geral de RDC do pó de rocha basáltica que aplicamos neste contexto. Mais importante ainda, os vastos reservatórios de subprodutos de rocha utilizáveis no Brasil, combinados com a favorável matriz energética renovável, apresentam um potencial significativo para reduzir ainda mais as emissões.

Este artigo descreve como calculamos as emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) geradas pela obtenção, transporte e aplicação do nosso pó de rocha em São Paulo (Brasil). Ele detalha como as emissões foram calculadas, as relaciona com o potencial geral de CO₂ de remoção dos nossos pós de rocha, e apresenta o potencial único do Brasil para processos de baixa emissão.

Por que precisamos de uma ACV?

Para obter estimativas líquidas de Remoção de Dióxido de Carbono (RDC) do Intemperismo Acelerado de Rochas (ERW), as emissões de GEE em cada etapa operacional devem ser contabilizadas. Isso garante que a operação seja líquida negativa em CO₂ e representa uma salvaguarda para o estabelecimento de projetos de RDC responsáveis. As emissões operacionais (muitas vezes referidas como emissões incorporadas) são tipicamente estimadas através de uma avaliação do ciclo de vida (ACV) e devem estar em conformidade com rigorosas normas ISO. No entanto, tais cálculos de GEE têm sido realizados principalmente a nível nacional ou global (por exemplo, Moosdorf et al, 2014) e são baseados em valores médios de banco de dados, enquanto avaliações regionais específicas com dados primários estão atualmente ausentes. Portanto, apresentamos aqui um estudo de caso de ACV baseado em dados primários e regionais específicos das nossas operações em um dos nossos projetos em São Paulo, Brasil. Nossa atribucional (vs. consequencial) ACV baseia-se no trabalho previamente publicado por Lefebvre et al. (2019), representando uma das primeiras e mais abrangentes ACVs específicas para EW desenvolvidas, que também era específica para um dos nossos principais fornecedores de pó de rocha. Aqui descrevemos o processo da ACV e demonstramos a integração do trabalho pioneiro de Lefebvre et al. com os nossos próprios dados operacionais.

Limites do Sistema e emissões das principais etapas do processo

Para uma contabilização adequada das nossas emissões, todas as etapas operacionais devem ser incluídas. Na Fig.1, descrevemos os limites do nosso sistema e as emissões de cada etapa operacional – expressas como uma percentagem do potencial total de CDR do nosso pó de rocha (a quantidade máxima de CDR possível com base na química do pó de rocha). Calculámos o CO₂ emissões diretamente através de dados primários ou através de dados disponíveis regionalmente. Tanto a fase de mineração quanto a de britagem são calculadas com base na LCA de pó de rocha mais abrangente atualmente disponível (Lefebvre et al., 2019), que se baseia em dados de mineração disponíveis regionalmente que foram adicionalmente corroborados por cálculos intersetoriais com o índice de mineração bond (Metso, 2015).

Mineração

A mineração envolve a extração inicial das rochas através de operações de perfuração e desmonte, incluindo o transporte desses fragmentos de rocha grosseiros para o local de britagem. Importante, aqui e para todas as outras etapas, também incluímos outros GEEs, que são eventualmente convertidos em CO₂-equivalentes. Isso corresponde ao que é chamado de “unidade funcional” de uma LCA, que seria kg CO_2-eq emitido por tonelada de pó de basalto aplicado, nas nossas operações, a uma taxa de 10t/ha.

Britagem

A britagem dos fragmentos de rocha grossos normalmente envolve várias etapas, como britadores primários, secundários e terciários, que são conectados por várias correias transportadoras, e todos são considerados em nossos cálculos. Durante a operação de mineração, partículas de rocha com um tamanho de 5mm ou menos (etapa 2 na Fig.1) acumulam-se como um subproduto natural do processo de mineração. Estas são então trituradas para tamanhos de partículas menores (etapa 3 na Fig.1).  Embora esses cálculos já possuam um alto grau de robustez, eles serão aprimorados com dados de mineração e mudanças operacionais continuamente atualizados.

Carregamento e Transporte

Esta etapa inclui todas as fases de carregamento e transporte, maiores e menores, ao longo do ciclo de vida da produção de pó de rocha e entrega ao local de aplicação final. No local de mineração, os fragmentos de rocha são carregados da área de mineração para o local de britagem e da britagem para os caminhões de transporte final. O transporte é uma importante fonte de emissões que pode determinar a viabilidade das operações de ERW (Lefebvre et al., 2019), dependendo da distância da mina ao campo. Para garantir que as emissões de transporte sejam mantidas no mínimo, trabalhamos apenas com fazendas que estão a até 100 km da mina. Além disso, calculamos nossa ACV por meio de dados primários de GPS e rastreamento de combustível de cada caminhão individual que entrega pó de rocha da mina ao campo (e de volta à mina, já que também contabilizamos o CO₂ das emissões do caminhão vazio no retorno). É importante ressaltar que, com uma participação quase igual de bioetanol em relação à gasolina, o Brasil é considerado a primeira economia de biocombustíveis “sustentável” do mundo e líder da indústria de biocombustíveis. Isso ainda não está contabilizado na ACV atual e apresenta um potencial significativo para reduzir ainda mais as emissões de CO₂ ainda mais.

Espalhamento

CO₂ das emissões de nossas atividades de espalhamento são derivadas de dados primários, o que representa uma grande vantagem para uma quantificação precisa da ACV. Cada trator de espalhamento de pó de rocha é rastreado por GPS no campo, fornecendo um banco de dados verificável para as operações e um mecanismo de controle de qualidade para nosso MRV. Para o nosso cálculo específico de CO₂-eq, incluímos o tipo de trator e seu respectivo fator de emissão, o consumo de diesel e a eficiência do espalhador em toneladas de pó de rocha por hora por hectare.

Monitoramento

Incluímos as emissões provenientes do monitoramento de nossas operações. Essas emissões ocorrem devido a viagens quinzenais de ida e volta ao campo, onde coletamos amostras de líquidos, realizamos medições de gases e, de modo geral, verificamos se os experimentos estão funcionando bem.

Validação da ACV

Nossa ACV foi desenvolvida em consulta com David Lefebvre e em cooperação com a Universidade de Newcastle. Com a Universidade de Newcastle, estamos atualmente no processo de calcular a parte de britagem (1.1) e mineração (1.2) de nossa ACV com dados primários. Isso será acompanhado por uma avaliação de todas as emissões relevantes do berço ao túmulo, que podem incluir emissões de escopo 3 e emissões incorporadas, após o que buscaremos a conformidade com a ISO.

Potencial de sustentabilidade específico do Brasil

Atualmente, utilizamos pós de rocha que são subprodutos da indústria de mineração e, portanto, podem ser considerados ‘livres de carga’ de emissões (Puro.earth, 2022) ou emissões alocadas (Isometric, 2023). Sem encargos, representa 20,14 kg de CO_2-eq ou 7,36% do potencial total de remoção de carbono (CDR) do nosso pó de rocha. Numa fase posterior, as nossas operações podem exigir quantidades de pó de rocha que excedam o que pode ser fornecido por subprodutos. A inclusão das etapas de britagem e mineração na nossa ACV resulta em emissões totais de 23,08 kg de CO_2-eq (8,44% do potencial de CDR da rocha). No entanto, uma análise interna identificou um reservatório substancial no Brasil, na ordem de gigatoneladas de resíduos de pó de rocha, o que é mais do que suficiente para as nossas operações atuais.  

Além disso, também adotamos uma abordagem conservadora em relação à própria matriz energética fornecida. Os nossos fatores de emissão atuais não refletem a posição favorável do Brasil com uma alta proporção de energia hidrelétrica na matriz energética nacional, o que poderia diminuir ainda mais os impactos da ACV para o ERW (Eufrasio et al., 2022). Isso torna a ACV atual uma estimativa conservadora e futuras iterações da ACV quantificarão melhor essas contribuições energéticas.

Conclusão e Principais Pontos

Uma ACV abrangente, transparente e rigorosamente conduzida é a base para toda tecnologia de remoção de carbono de alta qualidade e para a emissão dos seus créditos de remoção de carbono. Assim, pela primeira vez num contexto tropical, realizamos uma ACV do berço ao túmulo para o ERW, baseada em dados regionais e primários coletados.

As emissões totais geradas em cada etapa operacional são de apenas 7,36% ou (20,14 kg de CO_2-eq) do potencial total de CDR do pó de rocha basáltica que aplicamos neste contexto. Mais importante ainda, os enormes reservatórios de subprodutos de rocha utilizáveis no Brasil, combinados com a favorável matriz energética renovável, apresentam um potencial significativo para reduzir ainda mais as emissões.

‍Referências

Lefebvre, D., Goglio, P., Williams, A., Manning, D.A., de Azevedo, A.C., Bergmann, M., Meersmans, J. e Smith, P., 2019. Avaliação do potencial de carbonatação do solo e intemperismo aprimorado através da Análise do Ciclo de Vida: Um estudo de caso para o Estado de São Paulo, Brasil. Journal of Cleaner Production, 233: 468-481

Eufrasio, R.M., Kantzas, E.P., Edwards, N.R., Holden, P.B., Pollitt, H., Mercure, J.-F., Koh, S.L. e Beerling, D.J., 2022. Impactos ambientais e na saúde do CO atmosférico₂ a remoção por intemperismo aprimorado de rochas depende da matriz energética das nações. Communications Earth & Environment, 3(1): 106

Metso, “Fundamentos no processamento de minerais,” p. 354, 2015.

Puro.earth, 2022. Metodologia de Intemperismo Aprimorado de Rochas, https://carbon.puro.earth/enhanced-rock-weathering.

Revisão

Este artigo é uma revisão do nosso primeiro estudo de caso de ACV publicado em novembro de 2023.