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Guia de definições de gerenciamento de carbono de intemperismo aprimorado

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Introdução

As novas tecnologias de remoção de dióxido de carbono (CDR) enfrentam o desafio de não se encaixarem na estrutura estabelecida de gerenciamento de carbono do histórico mercado voluntário de carbono. Isso é particularmente verdadeiro para as tecnologias de sistema aberto, como o Enhanced Weathering (EW). O EW representa uma convergência das ciências naturais com o gerenciamento e a contabilidade de carbono, que, separadamente, têm linguagens de trabalho complexas e altamente definidas. No emergente setor de CDR, há uma falta de familiaridade generalizada com os componentes da tecnologia EW, o que gera confusão sobre como lidar com ela dentro das estruturas tradicionais de certificação e gerenciamento de carbono. Da mesma forma, os cientistas naturais não estão familiarizados com a terminologia de gerenciamento de carbono. Por isso, vemos a necessidade de esclarecer definições que tenham implicações para a compreensão das funções e responsabilidades da gestão de carbono. 

A terminologia abaixo é definida com referência específica à EW em ambientes agrícolas. Até o momento, não incluímos terminologia mais amplamente aplicável, como "adicionalidade", e não impomos recomendações sobre como tratar ou medir operacionalmente os fatores (por exemplo, contrafactuais); apenas os definimos. O documento será atualizado conforme necessário para ser consistente com o consenso emergente, os padrões e a melhor ciência disponível. 

Os estágios da EW CDR são ilustrados na Fig. 1, que esclarece ainda mais a relação entre estágios, processos e emissão de crédito. A relação dos processos de perda deCO2 (incluindo perdas e reversõesde CO2 a jusante) em relação à emissão de crédito também é mostrada. Observe que há uma sobreposição entre os estágios, refletindo a natureza de sistema aberto do processo.

Resumo da terminologia de gerenciamento de carbono para intemperismo aprimorado
Resumo da terminologia de gerenciamento de carbono para intemperismo aprimorado

Definições

Remoção de dióxido de carbono (CDR)

Seguindo a recomendação do IPCC (2022), a CDR é definida como "Atividades humanas que capturamCO2 da atmosfera e o armazenam de forma duradoura em reservatórios geológicos, terrestres ou oceânicos, ou em produtos. Isso inclui o aprimoramento humano dos processos de remoção natural, mas exclui a absorção natural não causada diretamente por atividades humanas".

O CDR abrange o processo de captura, a transferência por meio de diferentes reservatórios de carbono e o armazenamento final em um reservatório durável dentro de um reservatório não atmosférico (Smith et al., 2023).

Captura

O ponto em queo CO2 atmosférico dissolvido na água é transformado em bicarbonato (Smith et al., 2023). A captura pode ocorrer nas proximidades da aplicação do pó de rocha no local de intemperismo, no ambiente do solo agrícola. A captura também pode ocorrer durante o transporte, ilustrada pela sobreposição de estágios na Fig. 1. A captura é frequentemente chamada de "remoção", mas não deve ser confundida com todo o processo de CDR, que envolve tanto a captura quanto o armazenamento (veja acima).

Transporte

Em termos gerais, o transporte refere-se ao estágio do CDR após o ponto de captura e antes do armazenamento; no entanto, os dois não podem ser totalmente separados, conforme mostrado na Fig. 1. O transporte inclui a transferência de bicarbonato como uma fase aquosa por meio do sistema do solo e das redes de água terrestre (águas subterrâneas e rios) e a saída para o oceano. O transporte envolve processos físico-químicos, incluindo interações com componentes do solo (por exemplo, fluidos, minerais, matéria orgânica) e reações que ocorrem em rios ou estuários (desgaseificação, precipitação de carbonato, formação de argila). Alguns desses processos resultam em perdasde CO2 a jusante.

Armazenamento

O armazenamento marca a adição deCO2 que foi removido da atmosfera em um reservatório durável. O armazenamento de carbono a longo prazo ocorre principalmente como bicarbonato, geralmente no oceano ou em águas subterrâneas, ou como minerais de carbonato nos solos (Campbell et al., 2022; Smith et al., 2023). Assim, há dois reservatórios primários duráveis para atividades de EW, representando duas vias de CDR teoricamente distintas. A importância relativa de cada via de remoção e o armazenamento final variam de acordo com a escolha da matéria-prima, o clima, o tipo de solo, as práticas de gestão da terra e a química do rio. Na natureza, ambas as vias podem existir em paralelo, mas o armazenamento de carbonato provavelmente será a minoria em escala global.

No caso de o armazenamento ocorrer como bicarbonato no reservatório oceânico, o "armazenamento" marca um ponto de tempo após o transporte para fora do sistema do solo por meio de águas subterrâneas, rios e estuários até o reservatório oceânico. Isso pode ocorrer meses ou anos após a captura quando o EW é aplicado em um ambiente agrícola. O bicarbonato é considerado estável no oceano na ordem de dezenas a centenas de milhares de anos (Goodwin et al., 2007; Kanzaki et al., 2023; Renforth e Henderson, 2017; Smith et al., 2023), excedendo todas as definições de permanência usadas nas práticas de gerenciamento de carbono e por órgãos normativos ou regulatórios. Parte do bicarbonato pode ser armazenada em águas subterrâneas de longo prazo. 

A segunda via, geralmente chamada de mineralização, é quando o carbono é armazenado como carbono inorgânico do solo (minerais de carbonato pedogênico). Todos os minerais de carbonato formados nos solos também são considerados remoção permanente de carbono (Campbell et al., 2022), apesar do potencial de remobilização em curto prazo. Os carbonatos precipitados a jusante do local de remoção também poderiam ser considerados armazenamento, mas a contabilização dessa fração é mais difícil. A CDR da precipitação de carbonato é menos eficaz do que o armazenamento de bicarbonato porque o CO2 é liberado novamente durante a precipitação de minerais de carbonato. Qualquer precipitação de carbonato, portanto, representa uma perda de CO2 a jusante.

Perda deCO2 a jusante

Perda pós-captura deCO2 que resulta em uma redução nas estimativas de CDR líquida, equivalente a uma redução na eficiência de CDR, normalmente relacionada a processos físico-químicos. Recomendamos evitar o termo "vazamento" no contexto de perdas físico-químicasde CO2 para evitar confusão com "vazamento socioeconômico". É preferível distinguir os termos em vez de depender de informações contextuais para identificar o tipo de vazamento.

Rede-CDR

A CDR líquida refere-se a uma estimativa calculada da quantidade de carbono armazenada pela CDR, representando a massa final deCO2 removido que pode ser transformada em um crédito de remoção de carbono. As estimativas de CDR líquida devem levar em conta a perda de CO2 devido a, por exemplo, emissões operacionais, qualquer perda de CO2 a jusante que ocorra durante o transporte e vazamento socioeconômico. As estimativas de CDR líquida podem estar sujeitas a desconto antes da emissão final do crédito para levar em conta a incerteza. 

Vazamento socioeconômico

Especificamos o termo vazamento socioeconômico como o deslocamento das emissõesde CO2 pelo projeto que gera uma mudança nas emissões fora dos limites do projeto (Puro.earth, 2022; Wilcox et al., 2021). Normalmente, isso está relacionado a mudanças no uso da terra ou ao desenvolvimento de produtos alternativos para atender à demanda do mercado. Para a EW, exemplos de vazamento socioeconômico incluem i) a expansão de terras agrícolas no caso de uma redução de rendimento, embora não haja nenhuma evidência científica atual para essa complicação, e ii) o deslocamento de operações de mineração à medida que a demanda de pó de rocha aumenta.

O vazamento socioeconômico é frequentemente chamado de "vazamento" em algumas práticas de gestão de carbono. No entanto, recomendamos evitar o termo abreviado devido à confusão com processos físico-químicos que resultam em perdas de CO2 a jusante após a remoção, como a evasão em rios. É preferível distinguir os termos em vez de depender de informações contextuais para identificar o tipo de vazamento.

Incertezas em todo o sistema

Engloba incertezas inerentes aos cálculos de CDR com base na incerteza de medição (reprodutibilidade externa instrumental) e na abordagem utilizada, incluindo a capacidade de resolver sinais de intemperismo devido a efeitos físico-químicos, espaciais ou temporais. As incertezas podem incluir ainda aquelas relacionadas à quantificação das perdasde CO2 a jusante. 

Durabilidade

A integridade físico-química do armazenamento de carbono ao longo do tempo. Aplica-se à emissão pós-crédito. 

Permanência

Refere-se ao tempo durante o qual o carbono é armazenado de forma duradoura.

Reversões

As reversões são definidas como falha de armazenamento ou liberação prematura deCO2 armazenado (Microsoft e Carbon Direct, 2023), que afetam diretamente a durabilidade. Especificamos que as reversões são um processo natural ou antropogênico que resulta na falha do armazenamento de carbono que é externo à operação da EW. Como a definição especifica uma falha de armazenamento, as reversões afetam a integridade dos créditos de remoção de carbono certificados. As reversões exigem ferramentas de responsabilidade e seguro contra falhas de armazenamento (como um buffer pool). Para a EW, a falha no armazenamento só é plausível para o armazenamento de carbonato, pois ele está sujeito a futuras mudanças no uso da terra (por exemplo, uso de fertilizantes). A perda deCO2 do armazenamento de bicarbonato oceânico é tratada como uma perda deCO2 a jusante.

Descontos

Os descontos são sistematicamente aplicados às estimativas líquidas de CDR para levar em conta as incertezas de todo o sistema(Frontier). Isso inclui a capacidade de quantificar com precisão as perdasde CO2 a jusante.

Pool de buffers

Um buffer pool é um lote não vendido de créditos de remoção de carbono que pode ser usado para cobrir o passivo de reversões.

Cenário de base

Um cenário de linha de base é definido pela ausência da operação de EW, comparável a um controle científico na atividade do projeto de EW.

Contrafactual 

Os contrafatuais representam a estimativa de CDR do cenário de linha de base. O contrafatual deve ser subtraído da estimativa bruta de CDR da atividade EW como parte do cálculo do CDR líquido.

‍Referências

Campbell, J.S., Foteinis, S., Furey, V., Hawrot, O., Pike, D., Aeschlimann, S., Maesano, C.N., Reginato, P.L., Goodwin, D.R., Looger, L.L., Boyden, E.S., Renforth, P., 2022. Tecnologias de emissões negativas geoquímicas: Parte I. Revisão. Front. Clim. 4.

Goodwin, P., Williams, R.G., Follows, M.J., Dutkiewicz, S., 2007. Ocean-atmosphere partitioning of anthropogenic carbon dioxide on centennial timescales (Partição oceano-atmosfera de dióxido de carbono antropogênico em escalas de tempo centenárias). Glob. Biogeochem. Cycles 21. https://doi.org/10.1029/2006GB002810

Kanzaki, Y., Planavsky, N.J., Reinhard, C.T., 2023. Novas estimativas da permanência do armazenamento e dos co-benefícios oceânicos do intemperismo aprimorado de rochas. PNAS Nexus 2, pgad059. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad059

Microsoft, Carbon Direct, 2023. Critérios para remoção de dióxido de carbono de alta qualidade.

Puro.earth, 2022. Metodologia aprimorada de intemperismo de rochas.

Renforth, P., Henderson, G., 2017. Assessing ocean alkalinity for carbon sequestration (Avaliação da alcalinidade oceânica para sequestro de carbono). Rev. Geophys. 55, 636-674.

Smith, S.M., Geden, O., Nemet, G.F., Gidden, M.J., Lamb, W.F., Powis, C., Bellamy, R., Callaghan, M.W., Cowie, A., Cox, E., Fuss, S., Gasser, T., Grassi, G., Greene, J., Lück, S., Mohan, A., Müller-Hansen, F., Peters, G.P., Pratama, Y., Repke, T., Riahi, K., Schenuit, F., Steinhauser, J., Strefler, J., Valenzuela, J.M., Minx, J.C., 2023. The State of Carbon Dioxide Removal (O estado da remoção de dióxido de carbono) - 1ª edição. The State of Carbon Dioxide Removal (O Estado da Remoção de Dióxido de Carbono). https://doi.org/10.17605/OSF.IO/W3B4Z

Wilcox, J., Kolosz, Ben, Freeman, Jeremy, 2021. Cartilha de CDR.

Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Anexo I: Glossário. em Climate Change 2022 - Mitigation of Climate Change 1793-1820 (Cambridge University Press, 2023). doi:10.1017/9781009157926.020.

Autoria de:
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Roos de Bruijn

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Dra. Christina Larkin

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Dr. Matthew Clarkson

Diretor de carbono