A cleantech está pronta para escalar. É hora de o ecossistema acompanhar.

Poucas pessoas conhecem tão bem quanto o Dr. Maurits van Tol a jornada do laboratório de catálise até uma planta comercial. Atuando em catálise desde 1985, o ex-CEO da Johnson Matthey Catalyst Technologies viu de perto o que é preciso para levar uma tecnologia de um conceito de laboratório a um processo licenciado em escala comercial.

Hoje, Maurits é membro do conselho não executivo da empresa de remoção de carbono Climeworks e consultor do setor, inclusive da Organização das Nações Unidas para o Desenvolvimento Industrial, sobre a economia do hidrogênio.

Em 22 de setembro, Maurits abriu o programa Future Days: Catalysts da Malvern Panalytical com sua sessão: ‘Partnerships and networks: key to a society emitting less carbon.’ O evento virtual reuniu líderes de toda a fabricação de catalisadores, da pesquisa acadêmica, de organizações de normalização e da ciência analítica para definir a próxima década da catálise.

Na sessão de Maurits, ele explicou por que a tecnologia limpa comprovada ainda não está chegando ao mercado com rapidez suficiente – e o que será necessário para mudar isso.

Aqui está um resumo de seus insights. Acompanhe a sessão completa e mais conteúdos do Future Days: Catalysts.

A tecnologia está pronta. A implantação é o gargalo.

Os recursos fósseis são finitos, a demanda continua crescendo e a população mundial deverá aumentar em mais 2 bilhões de pessoas nos próximos 50 anos. O mundo precisa de formas mais limpas de fabricar combustíveis e produtos químicos, sem fazer a sociedade retroceder. A resposta de Maurits foi que precisamos inovar para sair dessa situação.

Muitas formas de tecnologia limpa já existem. Rotas como a ativação de CO₂ com hidrogênio estão prontas para implantação em grande escala e estão disponíveis por meio de licenciadores. As barreiras são custo e risco. Uma planta pioneira em escala industrial pode custar entre US$ 1 e 5 bilhões e, sem viabilidade econômica comprovada, os financiadores hesitam em se comprometer.

Projetos financiáveis precisam de um ecossistema inteiro

A implantação consiste em estabelecer novos ecossistemas. Para que uma nova tecnologia prospere em grande escala e mantenha os custos sob controle, vários atores precisam reduzir os riscos do empreendimento.

O combustível sustentável de aviação (SAF) é um bom exemplo. O desenvolvedor recebe uma garantia de desempenho do licenciador da tecnologia, e um parceiro de engenharia transforma o projeto em um contrato turnkey. Os fornecedores de matéria-prima se comprometem com o fornecimento de longo prazo, e as companhias aéreas assinam acordos de offtake.

Em conjunto, esses compromissos tornam o projeto financiável. Mas as empresas não podem fazer isso sozinhas. Os governos controlam o licenciamento, e quando as autorizações demoram demais, os países ficam para trás. Já os reguladores podem acelerar o processo ao harmonizar padrões para tubos, pressões e conectores, de modo que as cadeias de suprimento cresçam mais rapidamente e custem menos.

A próxima geração de catalisadores está sendo projetada em nível atômico

A inovação não para na implantação. Experimentação de alto rendimento, IA e computação quântica estão transformando o design de catalisadores. A computação quântica facilita a modelagem das interações de múltiplos corpos entre um catalisador e seu suporte. O valor está em transformar esses modelos em catalisadores físicos e escalá-los.

Técnicas analíticas avançadas são um foco importante das parcerias que impulsionam a P&D em catálise. Para desenvolvedores e fabricantes de catalisadores, isso torna essenciais dados confiáveis de caracterização, desde o design inicial do material até o scale-up e o controle de qualidade.

Maurits também destacou uma mudança de prioridades: a tecnologia limpa já não se resume apenas a emissões líquidas zero. A independência energética agora ocupa um lugar de destaque nas agendas governamentais, e a catálise pode transformar os recursos próprios de cada país, da biomassa ao CO₂ capturado, nas moléculas de que ele precisa.

Principais perguntas da sessão de perguntas e respostas

O que torna um ecossistema diferente de uma longa lista de parceiros?

Uma longa lista de parceiros é como um negócio complexo. Um ecossistema também inclui governos, infraestrutura e padrões internacionais compartilhados. Tudo isso é essencial se os novos entrantes quiserem competir com tecnologias estabelecidas que vêm sendo otimizadas há mais de um século.

O que é um acordo de offtake?

É um compromisso de longo prazo para comprar a produção de um projeto. Mandatos governamentais exigem mais SAF do que o disponível atualmente, então as companhias aéreas assinam acordos de offtake para garantir o combustível, o que ajuda o setor a escalar.

Qual país está fazendo mais para apoiar a transição?

A China. Ela define e executa planos quinquenais de forma previsível, com licenças que levam meses em vez de anos. O país tem espaço geográfico para implantar energia solar, eólica, hidrelétrica e das ondas em escala, e o custo da energia renovável chega a apenas US$ 0,015–0,02 por kWh.

Que desafios ainda permanecem para a catálise?

Alguns metais e outras matérias-primas são finitos, assim como os insumos fósseis. A indústria precisa ampliar a reciclagem e projetar catalisadores em nível atômico, alcançando o máximo efeito com o mínimo de metal. Esses catalisadores também precisam resistir ao envenenamento, quando impurezas em matérias-primas alternativas, como a biomassa, bloqueiam o catalisador e impedem seu funcionamento.

Assista à gravação desta sessão para saber mais sobre por que a infraestrutura de hidrogênio e CO₂ está ficando para trás em relação às necessidades de emissões líquidas zero e como a segurança energética está remodelando as prioridades governamentais.