Japão está tentando usar amônia para tornar o carvão mais limpo

As economias avançadas do mundo se comprometeram a eliminar gradualmente o carvão nos próximos sete anos. Mas não o Japão, que é o único a insistir que pode tornar o carvão menos prejudicial ao planeta.

Em nenhum lugar isso é mais evidente do que na maior usina de carvão do país em Hekinan, uma pequena cidade no centro do Japão onde 400.000 toneladas de estacas pretas estão espalhadas por um terreno do tamanho de 40 campos de futebol.

A partir da próxima primavera, a Jera, empresa proprietária do local, quer demonstrar que pode misturar amônia – que não emite dióxido de carbono quando queimada – com carvão em suas caldeiras. O uso dessa nova tecnologia está gerando um debate sobre se é melhor encontrar formas mais limpas de usar o carvão ou descartá-lo o mais rápido possível em favor da energia renovável.

A empresa diz que o método de amônia pode reduzir as emissões perigosas na luta contra o aquecimento global. Em um esforço inicialmente concebido – e fortemente subsidiado – pelo governo do Japão, é uma das várias empresas de energia que planejam usar amônia em um processo comercializado como “carvão limpo”.

Com amônia, as empresas podem “usar as fábricas que temos em vez de construir outras totalmente novas”, disse Katsuya Tanigawa, gerente geral da unidade de Hekinan, em Jera.

O Japão extrai quase um terço de seu suprimento de energia elétrica do carvão, uma das fontes de energia mais sujas do mundo. Mas os críticos dizem que o uso de amônia apenas aumenta a dependência do Japão de combustíveis fósseis e pode potencialmente aumentar as emissões de carbono à medida que a amônia é produzida. A queima de amônia também pode produzir óxido de nitrogênio, que é tóxico para os seres humanos e é outra emissão a ser gerenciada.

“Precisamos reduzir as emissões das usinas de carvão agora, não explorar uma tecnologia que pode ou não ser viável”, disse Katrine Petersen, consultora sênior de políticas da E3G, um think tank.

A ansiedade no Japão em relação à energia cresceu exponencialmente desde que um terremoto e tsunami provocaram um colapso triplo na usina nuclear de Fukushima Daichi em 2011. Logo após o desastre, o Japão fechou todas as suas usinas nucleares, extinguindo 30% do fornecimento de eletricidade do país durante a noite. Para compensar, as empresas de energia do país correram para construir novas usinas de carvão, mesmo quando o mundo estava se afastando dos combustíveis fósseis.

O primeiro-ministro do Japão, Fumio Kishida, intensificou recentemente os esforços para reiniciar a rede de energia nuclear do país, mas as comunidades que abrigam as usinas têm resistido.

O Japão, a terceira maior economia do mundo, tem poucos recursos naturais próprios e pode produzir apenas 11% de suas necessidades de energia sem importações de combustível – uma das taxas de autossuficiência mais baixas entre as nações mais ricas do mundo.

Em uma reunião de ministros do meio ambiente do Grupo dos 7 líderes em Sapporo nesta primavera, o Japão foi a única nação que se recusou a se comprometer a reduzir seu uso de carvão a zero até 2030.

O governo e a indústria de energia do país apontam vários obstáculos para a construção rápida de fontes de energia renováveis, incluindo o isolamento geográfico do Japão, terreno montanhoso, águas profundas do mar e temporada anual de tufões.

Juntamente com a China, que o presidente Xi Jinping disse recentemente que seguiria seu próprio “ritmo e intensidade” na redução das emissões de carbono, as autoridades japonesas dizem que seu país também tem seu próprio cronograma e métodos.

“Queremos subir a mesma montanha até o mesmo cume”, disse Atsushi Kodaka, diretor do escritório de estratégia energética do Ministério do Comércio. “Mas nossa rota de escalada não precisa ser a mesma de todos os outros.”

A indústria de energia também reluta em abandonar o carvão porque gastou muito recentemente para construir novas usinas. Desde 2011, as empresas de energia japonesas construíram 40 usinas a carvão – quase um quarto da rede total movida a carvão do Japão – com uma nova usina de Jera entrando em operação no mês passado.

Juntamente com a indústria, o governo japonês comprometeu cerca de 152 trilhões de ienes (cerca de US$ 1,1 trilhão) ao longo de 10 anos para ajudar o país a atingir emissões líquidas zero de carbono. Até 2030, diz o Ministério do Comércio, reduzirá a geração baseada em carvão para 19% do fornecimento de energia, com a tecnologia de amônia compreendendo cerca de 1%, e é provável que aumente.

Jera sabe que precisa convencer um público potencialmente cético de seus planos e, por isso, está veiculando anúncios em cinemas e distribuindo cupons de desconto que promovem seus esforços para desenvolver “energia térmica de emissão zero”.

O Japão também espera eventualmente exportar a tecnologia para seus vizinhos da Ásia, onde ajudou a construir novas usinas de carvão nos últimos anos.

“Estamos tentando diminuir a dependência do próprio carvão nesses países”, disse Masashi Watanabe, planejador de recursos naturais e energia do Ministério do Comércio. “A queima conjunta de amônia pode ser uma solução.”

Em Hekinan, soldadores garantiram recentemente o topo de um tanque de armazenamento de 700 toneladas na extensa fábrica de Jera. Vários canos cor de laranja grandes estão espalhados pelo chão, esperando para serem encaixados em um oleoduto que transportará amônia para as caldeiras da usina.

Durante um teste recente, a empresa misturou uma mistura de 0,02% de amônia com pedaços de carvão do tamanho de um punho em uma caldeira aquecida a 1.500 graus Celsius, mais de 2.700 graus Fahrenheit. Atingir sua próxima meta será um desafio maior.

Até março, a empresa quer começar a testar misturas com até 20% de amônia, tornando-se a primeira no mundo a fazê-lo.

Mesmo que a tecnologia funcione, obter um suprimento constante, acessível e limpo de amônia pode sobrecarregar significativamente o suprimento mundial do composto, necessário para a produção de fertilizantes.

A própria Estratégia de Crescimento Verde do governo reconhece que se todas as usinas movidas a carvão do Japão usassem 20% de amônia, “elas precisariam de cerca de 20 milhões de toneladas de amônia por ano” – equivalente a todo o volume de amônia atualmente comercializado no mercado mundial.

Tais restrições de abastecimento tornaram o plano de amônia “quase impossível” de executar, disse Hajime Takizawa, pesquisador de clima e energia do Instituto de Estratégias Ambientais Globais, um grupo de pesquisa independente financiado pelo governo. O governo, porém, diz que, uma vez provado que a tecnologia funciona, os fornecedores atenderão à demanda.

Mas a própria produção de amônia requer eletricidade, que sob os métodos atuais é normalmente gerada a partir de combustíveis fósseis como carvão ou gás natural. Em um processo comum, a água é aquecida a temperaturas extremamente altas – tão altas quanto 2.000 graus Celsius, ou 3.632 graus Fahrenheit – para que os átomos de hidrogênio possam ser separados e combinados com o nitrogênio. (Confira seus livros de ciências do ensino médio para a fórmula química da amônia!)

O aquecimento dessa água requer muita energia, e os suprimentos de amônia que inicialmente fluirão para o Japão provavelmente serão feitos usando a chamada eletricidade cinza ou marrom. Assim, enquanto a queima de amônia em uma usina reduz as emissões de carbono em um local, produzir amônia pode gerar mais emissões de carbono em outro.

Como resultado, o método da amônia tem “um potencial de mitigação muito pequeno”, disse Masayoshi Iyoda, líder da equipe japonesa do 350.org, um grupo de ativistas climáticos.

Os fornecedores dizem que eventualmente usarão energia renovável para produzir amônia ou capturar o carbono emitido durante o processo de produção e enterrá-lo no solo. Analistas dizem que, dados os custos de tais métodos, misturar amônia e carvão será mais caro do que simplesmente usar energia renovável como a energia eólica diretamente.

Em última análise, dizem os críticos, o Japão está priorizando a tecnologia de amônia para proteger os interesses industriais arraigados contra novos fornecedores de energia renovável. “Eles estão plenamente conscientes de que são perdedores nessa mudança”, disse Kimiko Hirata, fundadora do Climate Integrate, um grupo de pesquisa e defesa. “Portanto, eles são realmente grandes em proteger o status quo e os interesses escusos o maior tempo possível.”