Em prol de uma indústria amigável ao meio ambiente: dióxido de carbono e hidrogênio como matéria-prima para produtos químicos sustentáveis

As empresas Evonik e Siemens Energy deram início à produção na planta piloto, patrocinada pelo Ministério Federal Alemão para Educação e Pesquisa (BMBF), que usa dióxido de carbono e água para fabricar produtos químicos. A energia elétrica necessária é obtida de fontes renováveis. A planta piloto fica em Marl, na área ao norte do Ruhr, e sua tecnologia inovadora de fotossíntese artificial deve contribuir para o sucesso da revolução energética. A planta é uma parte essencial dos projetos de pesquisa Rheticus I e II, patrocinados pelo BMBF com um total de 6,3 milhões de euros.

Na cerimônia de inauguração, a Ministra Federal para Educação e Pesquisa da Alemanha, Anja Karliczek, disse: “Estou feliz pelo fato de hoje termos dado o sinal de largada para uma nova instalação de testes do mais alto padrão em Marl. Com o Rheticus, estamos mostrando como podemos estabelecer processos de produção ambientalmente amigáveis na indústria química e, ao mesmo tempo, fabricar mais produtos inovadores. E isso funciona tanto aqui na Alemanha como, potencialmente, no mundo inteiro. Com o projeto, abrimos oportunidades promissoras para a exportação de tecnologia. Queremos promover uma proteção climática efetiva ao mesmo tempo em que continuamos mantendo uma forte base industrial na Alemanha. Tenho a plena convicção de que podemos ser bem-sucedidos em ambos. Estou satisfeita pelo fato de o meu ministério estar investindo um total de 6,3 milhões de euros na nova planta piloto em Marl com esse objetivo em mente e desejo muito sucesso a todos os envolvidos.”

Stefan Kaufmann, deputado do Bundestag, o parlamento alemão, e Comissário Federal para Hidrogênio Verde, constatou: “A inauguração da planta piloto do projeto Rheticus para a produção de especialidades químicas é uma conquista sem dúvida pioneira. Afinal, uma economia com base em hidrogênio verde só pode ser bem sucedida em um país de inovação como a Alemanha se forem empregadas tecnologias inovadoras. É preciso coragem e espírito de pesquisa para tanto. Os parceiros do projeto Rheticus são um exemplo na demonstração desses atributos”.

Harald Schwager, VP da Diretoria Executiva da Evonik e responsável por inovações na empresa, disse: “A proteção climática não é possível sem a química e nossa indústria desenvolve e fornece soluções para a guinada energética. Projetos de pesquisa como o Rheticus são indutores de motivação e inovação para uma sociedade sustentável”.

Mas ele também fez um alerta em relação ao excesso de rapidez na eliminação dos combustíveis fósseis. “A segurança do fornecimento e a confiança nas decisões políticas estabelecem o arcabouço para a criação de coisas novas”.

Christian Bruch, CEO da Siemens Energy: “Nossa meta é usar tecnologias inovadoras para propiciar novas soluções mais sustentáveis. Com a nossa eletrólise de hidrogênio e CO, estamos erguendo a ponte da eletricidade verde à aplicação sustentável dos materiais. A estreita cooperação entre parceiros da política, da ciência e dos negócios, como a Evonik, representa um passo importante nessa direção. “O projeto de pesquisa Rheticus é um desdobramento do projeto Copernicus, uma das maiores iniciativas de pesquisa do governo alemão sobre mudança energética. O Rheticus demonstra como a ideia Power-to-X pode ser posta em prática com sucesso.”

Para a ideia da fotossíntese artificial, que está por trás da unidade experimental Rheticus, os pesquisadores usaram a natureza como modelo. Da mesma maneira em que as plantas usam a energia solar para produzir, por exemplo, açúcar, em várias etapas, a partir de dióxido de carbono (CO₂) e água, a fotossíntese artificial usa energias renováveis para produzir produtos químicos valiosos a partir de CO₂ e água por meio da eletrólise e com o auxílio de bactérias. Esse tipo de fotossíntese artificial pode servir como reservatório de energia e, dessa maneira, contribuir para o fechamento do ciclo de carbono e a redução da poluição pelo dióxido de carbono na atmosfera.

A planta piloto iniciou atividades em Marl, maior parque fabril da Evonik. Ela consiste em um eletrolisador de CO, desenvolvido pela Siemens Energy, um eletrolisador de água e o biorreator com know-how da Evonik. Nos eletrolisadores, dióxido de carbono e água são convertidos em monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H₂) com eletricidade, numa primeira etapa. Esse gás de síntese é usado por micro-organismos especiais para produzir especialidades químicas, inicialmente para fins de pesquisa. Essas são matérias-primas para plásticos especiais ou suplementos alimentares, por exemplo.

Nas próximas semanas, a composição do gás de síntese e a interação entre eletrólise e fermentação serão otimizadas. Além disso, será estabelecida uma unidade para processamento do líquido do biorreator para obter os produtos químicos puros.

Após a conclusão de sucesso da fase atual (Rheticus II) do projeto Rheticus, a Evonik e a Siemens Energy terão à disposição uma plataforma tecnológica única que pode produzir substâncias ricas em energia e valiosas como especialidades químicas ou combustíveis artificiais de CO₂ – de uma maneira modular e flexível.

Fotos do evento e a unidade de teste do Rheticus podem ser vistas pelo seguinte link: evonik.canto.global/v/Rheticus

Informações sobre Siemens Energy

Siemens Gas and Power GmbH & Co. KG é a unidade global de energia do grupo Siemens, que vem trabalhando com seus clientes em soluções para a demanda sempre em evolução da indústria e da sociedade há mais de 150 anos. Com a planejada listagem em Bolsa, no futuro a unidade de energia da Siemens vai operar de maneira independente com o nome Siemens Energy. A empresa oferecerá ampla expertise ao longo de toda a cadeia de valor energética, juntamente com um amplo portfólio de utilidades, produtores de energia independentes, operadores de sistemas de transmissão, a indústria de petróleo e gás, além de outras indústrias intensivas em energia. Com seus produtos, soluções, sistemas e serviços, a Siemens Energy vai atuar nos setores de extração, processamento e transporte de petróleo e gás, geração de eletricidade e calor em usinas térmicas centrais e distribuídas e transmissão de eletricidade e tecnologias para a transformação energética, incluindo soluções de armazenamento e acoplamento setorial. A participação majoritária na Siemens Gamesa Renewable Energy vai completar seu portfólio orientado ao futuro. Com o seu comprometimento com a liderança do processo que levará à decarbonização do sistema energético global, a Siemens Energy será a parceira preferencial de empresas, governos e clientes em sua jornada rumo a um futuro mais sustentável. Com cerca de 90.000 colaboradores no mundo inteiro, a Siemens Energy vai ajudar a moldar os sistemas energéticos atuais e do futuro.

Atividades do BMBF no setor de "Power-to-X

Em 2019, o BMBF disponibilizou mais de 500 milhões de euros em apoio à pesquisa energética. As tecnologias Power-to-x estão no centro das atividades do BMBF nessa pesquisa. O elemento central aqui é o projeto BMBF Kopernikus “P2X”, do qual também o projeto Rheticus é um desdobramento. O projeto "P2X" investiga a produção e o transporte do hidrogênio verde (power-to-gas) e o uso do hidrogênio em postos de combustíveis, fogões para aquecimento (power-to-hear), produtos químicos (power-to-chem) e produção de plásticos (power-to-plastics). O projeto P2X abrange a produção de combustíveis sintéticos e ambientalmente amigáveis usando gás de síntese (power-to-liquid). Ao fazer isso, o P2X usa especificamente o CO₂ como matéria-prima em suas cadeias de valor agregado. Além disso, o projeto “Carbon2Chem” está desenvolvendo processos para usar os gases de exaustão nocivos ao clima produzidos durante a fabricação do aço como matéria-prima. Por fim, precursores para fertilizantes, plásticos e combustíveis devem ser gerados como produtos. Como o processo requer hidrogênio adicional, o consórcio do projeto opera um eletrolisador. Esses são apenas dois exemplos do financiamento do BMBF para tecnologias Power-to-X.