Caso 2 Destilarias ligadas a um único Hub por dutos e caminhões

Para o caso do transporte de CO2 feito por dutos e caminhões até um único Hub e

posteriormente este Hub se conectando à Bacia de Campos, foi elaborada apenas uma análise de configuração (diferente dos demais casos onde foi considerado que os dutos poderiam ser unitários ou compartilhados), considerando que todos os dutos entre as destilarias e o Hub eram unitários. Neste estudo de caso, foi considerado que as 70 destilarias apontadas por SILVA et al. (2018) como possuindo os caminhões como melhor opção econômica de transporte ao Hub também fariam neste estudo o seu

transporte de CO2 por este modal, enquanto que as demais destilarias seriam conectadas

ao Hub por dutos individuais. A Tabela 17 apresenta as principais características da configuração de transporte calculada para este estudo de caso.

118 Tabela 17: Características gerais do transporte intermodal

A primeira coluna de resultados da Tabela 18 a seguir apresenta o resultado da análise feita, mostrando a soma das emissões ao longo do ciclo de vida para cada aspecto considerado, enquanto a segunda coluna mostra o resultado da ACV considerando a unidade funcional deste estudo, ou seja, a emissão de todo o projeto por 1.000 tCO2

119 Tabela 18: Resultado da Análise de Ciclo de Vida para o caso intermodal

Fonte: Elaboração própria

O total da emissão de captura foi de 8,02 tCO2e/1000 tCO2 armazenadas. Ao longo dos

30 anos, essa emissão totalizou 3,6 MtCO2e, considerando a emissão da compressão e da

desidratação do CO2 (com os fatores de consumo indicados no capítulo 4). Esta etapa

considera a desidratação do CO2 para todas as 233 destilarias e a compressão das 163

destilarias consideradas neste estudo, que de acordo com SILVA et al. (2018) demonstravam menor custo de transporte ao Hub por dutos. Devido a este fato, a emissão da captura para este caso é menor que o anterior, pois considera o consumo energético da compressão de uma quantidade menor de destilarias. A liquefação e posterior compressão

do CO2 ao Hub das destilarias que fariam o transporte por caminhões foi considerada na

etapa de transporte, na categoria “liquefação”.

A emissão da desidratação para as 233 destilarias consideradas neste caso de acordo com

a ACV é de 0,16 tCO2e/1000 tCO2 armazenadas e da compressão do CO2e para a pressão

necessária para o transporte nos dutos é de 7,86 tCO2e/1000 tCO2 armazenadas. A média

anual dessas duas emissões é a mesma ao longo de todos os anos, visto que a quantidade

de CO2produzida nas destilarias pela fermentação que foi considerada neste estudo não

Emissão de CO2 disponível no projeto Valor Unidade Produção de CO2 das destilarias em 30 anos (tCO2) 444.757 1000 tCO2

ACV do projeto Emissão em 30 anos (tCO2e)

tCO2e/1.000 tCO2 armaz

Emissão pelo consumo de energia da desidratação 72.673 0,16 Emissão pelo consumo de energia da compressão 3.496.438 7,86

Total captura (tCO2e) 3.569.111 8,02

Liquefação (destilarias com caminhão) 173.432 0,39

Fabricação dutos entre destilarias e Hub 6.366.164 14,31

Fabricação duto Hub-Bacia de Campos 5.735.731 12,90

Energia para estações de recompressão 334.311 0,75

Fabricação dos caminhões 20.989 0,05

Troca dos pneus 20.545 0,05

Fabricação dos tanques de armazenamento 5.799 0,01

Consumo de combustível 4.702.804 10,57

Total transporte (tCO2e) 17.359.776 39,03

TOTAL CAPTURA + TRANSPORTE (tCO2e) 20.928.887 47,06 Emissão Caso 2 - Intermodal

Transporte Captura

120

muda ao longo dos anos e ambos os fatores são uma função desta quantidade. Considerando apenas a parte da captura, a compressão foi responsável por 98% das emissões da ACV, enquanto que a desidratação representou apenas 2% das emissões nas duas configurações.

Na parte do transporte, o que foi considerado para o caso do transporte intermodal foi a fabricação dos dutos que ligam as 163 destilarias ao Hub, a fabricação do duto que liga o Hub à Bacia de Campos, o consumo de energia para as estações de recompressão dos dutos, onde se fizesse necessário, além da liquefação e posterior compressão à pressão do Hub para as 70 destilarias que fazem o transporte por caminhões, fabricação dos caminhões, fabricação do pneus utilizados, fabricação dos tanques de armazenamento do

CO2 liquefeito e consumo de combustível pelo transporte dos caminhões.

A fabricação dos dutos e dos tanques de armazenamento se dá apenas uma vez ao longo de todo o ciclo de vida do projeto, visto que seu tempo de vida é de 30 anos, o mesmo do ciclo de vida deste projeto. Já o consumo de energia pelas estações de recompressão, o

consumo pela liquefação e compressão do CO2 dos caminhões e consumo de combustível

dos caminhões é periódico ao longo dos 30 anos. O tempo de vida dos caminhões é de 15 anos, então a emissão total referente a esta etapa foi considerada duas vezes no ciclo de vida deste projeto. A troca de pneus foi considerada anual e também considerada periódica ao longo dos 30 anos de vida do projeto.

Para este estudo de caso, seriam necessários 27.286 km de dutos individuais entre as 163 destilarias e o Hub, necessitando de 1,2 Mt de aço carbono na fabricação desses dutos. O

número de estações de recompressão necessárias é de 112 estações, emitindo 1.042 tCO2e

anualmente. A fabricação do duto entre o Hub e a Bacia de Campos é a mesma do caso anterior, pois este duto transporta a totalidade do CO2 produzido, como o caso anterior, e

também se encontra na mesma localização.

A emissão ao longo do ciclo de vida da etapa de transportes neste estudo de caso totaliza

17,3 MtCO2e ao longo dos 30 anos. A emissão deste estudo de caso é de 6,3 MtCO2e para

a construção dos dutos entre as 163 destilarias e o Hub, 5,7 MtCO2e para a construção do

duto entre o Hub e a Bacia de Campos, 0,3 MtCO2e pelo consumo de energia ao longo

dos 30 anos das estações de recompressão, 0,02 MtCO2e pela fabricação dos caminhões

necessários no transporte ao longo dos 30 anos (multiplicando-se a emissão da fabricação dos caminhões necessários no transporte por 2, visto que o tempo de vida útil dos

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caminhões é de 15 anos), 0,02 MtCO2e pela fabricação dos pneus necessários pelo

desgaste ao longo dos 30 anos do projeto, 0,005 MtCO2e pela fabricação dos tanques de

armazenamento para estocar o CO2 liquefeito antes e depois do transporte pelos

caminhões (que possuem um tempo de vida útil de 30 anos, sendo construídos apenas uma vez ao longo do projeto), 0,17 MtCO2e pela liquefação do CO2 e posteriormente

compressão do CO2 para que atinja a pressão necessária para que seja injetado no Hub

(contínuo ao longo dos 30 anos) e 4,7 MtCO2e pelo consumo de combustível dos

caminhões.

Quanto às emissões da ACV calculada neste estudo, as emissões em relação à quantidade de CO2 armazenada pelo projeto são: 14,31 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas para a

construção dos dutos entre as 163 destilarias e o Hub; 12,9 tCO2e/1.000 tCO2

armazenadas para a construção do duto entre o Hub e a Bacia de Campos; 0,75 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas pelo consumo de energia ao longo dos 30 anos das

estações de recompressão; 0,05 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas pela fabricação dos

caminhões necessários no transporte ao longo dos 30 anos; 0,05 tCO2e/1.000 tCO2

armazenadas pela fabricação dos pneus necessários pelo desgaste ao longo dos 30 anos

do projeto, 0,01 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas pela fabricação dos tanques de

armazenamento para estocar o CO2 liquefeito antes e depois do transporte pelos

caminhões; 0,39 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas pela liquefação do CO2 e posteriormente

compressão do CO2 transportado por caminhões para que atinja a pressão necessária para

que seja injetado no Hub (contínuo ao longo dos 30 anos) e 10,57 tCO2e/1.000 tCO2

armazenadas pelo consumo de combustível dos caminhões, totalizando 39,03

tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas apenas da etapa do transporte nessa configuração. A

contribuição de cada uma destas parcelas em cada caso pode ser vista na Figura 31 a seguir.

122 Figura 31: Participação de cada fonte na ACV do transporte no caso intermodal. Fonte: Elaboração

própria

Como pode ser visto na Figura 31, a fabricação dos dutos entre as destilarias e o Hub é o maior contribuidor das emissões da etapa de transporte (37%), com cerca de 2/3 das destilarias utilizando esse modal. A segunda maior emissão é a fabricação do duto entre o Hub e a Bacia de Campos, com 33% das emissões, seguido pela emissão do consumo de combustíveis pelos caminhões em 30 anos, com 27% das emissões desta etapa. A emissão pelas estações de recompressão representaram apenas 2% das emissões e a

emissão pela liquefação do CO2 (que também contempla a compressão para compressão

do CO2 liquefeito para a pressão do Hub), representou apenas 1% das emissões do

transporte neste estudo de caso. As demais emissões não têm contribuição significante nesta etapa.

As etapas de captura e transporte desse caso somam 47,06 tCO2e/1.000 tCO2

armazenadas, correspondendo a uma emissão de 20,9 MtCO2e ao longo dos 30 anos. A

Figura 32 a seguir mostra que as emissões da etapa de transportes correspondem a 83% das emissões calculadas neste ciclo de vida, enquanto que as emissões de captra representam apenas 17%.

123 Figura 32: Participação de cada etapa no caso intermodal. Fonte: Elaboração própria

Apenas para efeitos comparativos, foi feita uma simulação considerando que todas as destilarias utilizariam o transporte rodoviário ao único Hub, para que fosse vista a contribuição de cada emissão considerada para este modal, pois no caso intermodal, o peso das emissões rodoviárias e por dutos é diferente, visto que um número bem menor de destilarias faria o transporte rodoviário nesta configuração. Considerando apenas o transporte rodoviário entre as destilarias e o Hub e um duto ligando o Hub à Bacia de Campos em um ciclo de vida de 30 anos, percebe-se que o maior contribuidor seria o consumo de combustível pelos caminhões, com 63% de todas as emissões de transporte ao longo do ciclo de vida, seguido pela fabricação do duto entre o Hub e a Bacia de

Campos com 30% das emissões e a liquefação do CO2 com 5% das emissões do transporte

para o caso de apenas transporte rodoviário ligando as destilaras ao Hub. Isso demonstra o peso que as emissões pelo consumo de diesel têm ao longo do ciclo de vida do transporte rodoviário e mesmo sendo mais barato economicamente para algumas destilarias (como mostrou SILVA et al., 2018), não é uma boa escolha quando se considera os impactos nas mudanças climáticas, visto o alto consumo necessário para transportar o CO2 em

caminhões de 30 m3 ao longo de 30 anos. A contribuição de cada etapa no ciclo de vida

124 Figura 33: Participação de cada fonte na ACV do transporte considerando apenas o transporte rodoviário.

Fonte: Elaboração própria

Considerando todas as emissões da captura e transporte para o caso intermodal, percebe- se que a maior contribuição ainda se dá pela fabricação dos dutos entre as 163 destilarias que utilizam esse modal e o Hub (30% das emissões). A emissão da fabricação do duto

que transporta o CO2 do Hub até a Bacia de Campos é a segunda maior emissão, com

27% do total. O consumo de diesel e biodiesel pelos caminhões no transporte de CO2 das

70 destilarias consideradas neste estudo ficou com a 3ª maior emissão, representando 23% das mesmas. A energia consumida pela compressão na captura pelas 163 destilarias que utilizam dutos, representou 17% das emissões, enquanto que o consumo de energia das estações de recompressão representou 2% das emissões. A liquefação do CO2 das 70

destilarias que utilizam o transporte rodoviário representou 1% e a desidratação das 233 destilarias representou uma fração menor 1% das emissões calculadas na ACV. A

fabricação dos tanques de armazenamento do CO2 liquefeito, a fabricação dos caminhões

e dos pneus usados em todo o ciclo de vida não representaram emissões significativas nesta análise. A distribuição dessas emissões por fonte também está representada na Figura 34 a seguir.

125 Figura 34: Participação de cada fonte na ACV no caso intermodal. Fonte: Elaboração própria

Considerando apenas o transporte rodoviário nesta configuração (como se todas as 233 destilarias transportassem o CO2 ao Hub por caminhões), a emissão total da etapa de

transporte seria de 43,84 tCO2/1.000 tCO2 armazenada, sendo que só a etapa do consumo

de combustível pelos caminhões é responsável por 27,64 tCO2/1.000 tCO2 armazenada.

Esse alto resultado é a configuração que apresenta a maior emissão na etapa de transportes

dentre todas as opções consideradas, mostrando que o transporte de CO2 em larga escala

por caminhões realmente não é uma boa opção.

A média para a distância das destilarias ao Hub no caso de um único Hub é de 241 km e a média de emissão anual calculada para cada destilaria no caso intermodal considerado

é de 58,8 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas. Essa média foi calculada considerando toda a

metodologia de cálculo demonstrada no Capítulo 4, considerando todas as emissões que ocorreriam em 30 anos (as que ocorreriam apenas uma vez, como a fabricação dos dutos e tanques de armazenamento, as que aconteceriam 2 vezes nesses 30 anos, como o caso da fabricação dos caminhões e as periódicas, como o consumo energético da captura, das estações de recompressão, consumo de combustível pelos caminhões, troca de pneus e

liquefação do CO2) e dividindo pela quantidade de CO2 produzida por cada destilaria ao

longo dos 30 anos do projeto. Vale ressaltar que para cada destilaria, além da emissão de seu consumo próprio (como o consumo de sua etapa de captura e a fabricação de seu duto individual), também considera a sua fração nas emissões das estações de recompressão e sua fração de emissão na fabricação do duto que conecta o Hub à Bacia de Campos, de acordo com o cálculo feito com as equações 28 e 29. Apenas para uma análise

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comparativa, a configuração estudada com todas as destilarias utilizando o transporte rodoviário a um único duto tiveram uma emissão média de 67,84 tCO2e/1.000 tCO2

armazenadas, um valor bem elevado que fez com que esse modal fosse a melhor opção apenas para uma das 233 destilarias consideradas neste estudo.

A Figura 35 a seguir mostra a distribuição das médias anuais das 233 destilarias consideradas neste estudo pela sua distância ao Hub.

Figura 35: Distribuição da emissão de cada destilaria pela distância ao Hub no intermodal. Fonte: Elaboração própria

Pela Figura 35, percebe-se grande parte das destilarias seguem uma linha de tendência linear, com suas emissões em uma linha visivelmente crescente com a distância.

Figura 36: Distribuição da emissão de cada destilaria pela quantidade de CO2 armazenada no projeto no

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Pela Figura 36, percebe-se que existe uma grande concentração das destilarias com

emissão média menor que 100 tCO2e/1.000 tCO2 armazenadas e produzindo menos de 4

MtCO2e ao longo dos 30 anos. A distribuição entre a emissão de cada destilaria por

quantidade de CO2 armazenada e a quantidade de CO2 produzida pela destilaria mostra

que as grandezas tendem a ser inversamente proporcionais, ou seja, quanto mais CO2 a

destilaria produz, menor é a sua emissão por tCO2 armazenado.

O cálculo resultante da Equação 32 é de que a quantidade de emissão efetivamente

disponível para armazenamento geológico dos 444,7 MtCO2 produzidos pelas destilarias

ao longo de 30 anos de projeto é de 423,8 MtCO2, após se descontar as emissões de GEE

de origem fóssil emitida pelo projeto de BIOCCS neste estudo de caso, ao longo do seu ciclo de vida. Essas emissões que ocorreram ao longo do ciclo de vida do projeto

correspondem a 4,71% das emissões de CO2 que foram produzidas pelas destilarias neste

estudo de caso. Sendo assim, para este estudo de caso, apenas 95,29% das emissões de

CO2 seriam efetivamente armazenadas caso fossem descontadas as emissões para

implementação e operação do projeto.