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Um estudo de caso envolvendo a maior usina de energia movida a carvão da Europa mostra que observações espaciais podem ser usadas para rastrear emissões de dióxido de carbono – e reduções – na fonte.
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Uma dupla de missões de observação da Terra permitiu aos pesquisadores detectar e rastrear mudanças nas emissões de dióxido de carbono (CO₂) de uma única instalação, usando a quinta maior usina movida a carvão do mundo como teste.
No estudo recente, os pesquisadores usaram medições espaciais das missões Orbiting Carbon Observatory (OCO) 2 e 3 da NASA para quantificar o dióxido de carbono descarregado centenas de quilômetros abaixo na Bełchatów Power Station, na Polônia, o maior emissor único da Europa.
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Analisando as plumas de emissão da usina de vários viadutos de satélite entre 2017 e 2022, eles detectaram mudanças nos níveis de dióxido de carbono consistentes com as flutuações horárias na geração de eletricidade.
As paradas temporárias e permanentes da unidade (para manutenção ou descomissionamento) reduziram as emissões gerais da planta, que a equipe também conseguiu detectar.
As descobertas demonstram que as observações baseadas no espaço podem ser usadas para rastrear as mudanças nas emissões de dióxido de carbono em escala local, disseram os cientistas.
Lançado em 2014, o satélite OCO-2, da NASA, mapeia as emissões naturais e antrópicas de dióxido de carbono em escalas que variam de regiões a continentes.
O instrumento amostra o gás indiretamente medindo a intensidade da luz solar refletida na superfície da Terra e absorvida pelo dióxido de carbono na coluna de ar do solo até o satélite. Os espectrômetros do OCO-2 são ajustados para detectar a assinatura específica de CO₂.
Componentes sobressalentes dessa missão foram usados para criar o OCO-3, instrumento que voa na Estação Espacial Internacional (ISS) desde 2019. O OCO-3 foi projetado com modo de mapeamento que pode fazer várias observações de varredura à medida que a estação espacial passa por uma área, permitindo que os pesquisadores criem minimapas detalhados de uma área de interesse em escala de cidade.
Nenhum dos instrumentos OCO foi originalmente projetado especificamente para detectar emissões de instalações individuais como Bełchatów, então as novas descobertas são “agradável surpresa”, disse Abhishek Chatterjee, cientista do projeto da missão OCO-3 no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia.
“Como comunidade, estamos refinando as ferramentas e técnicas para poder extrair mais informações dos dados do que havíamos planejado originalmente”, acrescentou. “Estamos aprendendo que podemos realmente entender muito mais sobre as emissões antrópicas do que esperávamos anteriormente.”
Rastreando o Carbono no Futuro
As emissões de grandes instalações, como usinas de energia e refinarias, representam cerca de metade das emissões globais de dióxido de carbono de combustíveis fósseis.
A Bełchatów Power Station, em operação desde 1988, é a maior usina movida a linhito do mundo, com capacidade relatada de 5.102 megawatts. Lignite (carvão marrom) normalmente leva a emissões mais altas por megawatt gerado do que antracito (carvão). O governo polonês elaborou planos para fechar a fábrica até o final de 2036.
Ray Nassar, pesquisador sênior do Environment and Climate Change Canada e principal autor do estudo, observou que a maioria dos relatórios de emissões de dióxido de carbono são criados a partir de estimativas ou dados coletados na superfície terrestre.
Os pesquisadores contabilizam a massa de combustíveis fósseis comprados e usados, então calculam as emissões esperadas; eles geralmente não fazem medições reais de dióxido de carbono atmosférico.
“Os detalhes mais precisos sobre exatamente quando e onde as emissões ocorrem muitas vezes não estão disponíveis”, disse Nassar. “Fornecer imagem mais detalhada das emissões de dióxido de carbono pode ajudar a rastrear a eficácia das políticas para reduzir as emissões. Nossa abordagem com OCO-2 e OCO-3 pode ser aplicada a mais usinas de energia ou modificada para emissões de dióxido de carbono de cidades ou países.”
Devido às observações do modo de mapeamento do OCO-3, os dados da NASA podem ser usados mais extensivamente na quantificação das emissões de fontes pontuais de CO₂ no futuro.
A NASA anunciou recentemente que as operações da missão serão estendidas por mais alguns anos a bordo da estação espacial, e o instrumento operará ao lado de outro observador de gases de efeito estufa a bordo da estação espacial, o Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT).
“É realmente emocionante pensar que teremos mais cinco a seis anos de operações com o OCO-3”, disse Chatterjee. “Estamos vendo que fazer medições no momento certo e na escala certa é fundamental.”
Ele acrescentou que o OCO-3 pode servir como “desbravador” para missões de satélite de próxima geração. Os projetos OCO-2 e OCO-3 são gerenciados pelo JPL. A Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Via NASA
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