Construindo uma Rede Nacional de Tubulações Compostas para Reduzir as Emissões de Gases de Efeito Estufa

65.000 milhas de oleoduto: essa é a distância que pode ser necessária para atingir emissões líquidas zero em toda a economia até 2050, de acordo com um estudo da Universidade de Princeton. Os Estados Unidos estão prestes a construir uma vasta rede de gasodutos para transportar hidrogénio e dióxido de carbono, incentivados pela Lei de Emprego e Investimento em Infraestruturas e pela Lei de Redução da Inflação. No entanto, as emissões do ciclo de vida geradas por um gasoduto de aço típico são de 27,35 kg equivalente de dióxido de carbono por ft1. O que significa que 65.000 milhas resultariam em quase 9,4 milhões de megatons de dióxido de carbono equivalente (equivalente a mais de 2 milhões de automóveis de passageiros anualmente) produzidos apenas a partir da infra-estrutura de gasodutos de aço.

Dutos feitos de materiais compósitos oferecem um caminho para reduzir as emissões. O tubo composto é composto por múltiplas camadas de materiais diferentes – normalmente um polímero termoplástico como camada estrutural primária com materiais de reforço, como fibras ou enchimentos particulados, para aumentar a resistência e a rigidez. Alguns tipos têm emissões durante o ciclo de vida que são quase um terço menores do que as típicas tubulações de aço. Dependendo da aplicação, os dutos compostos podem ser mais seguros e menos dispendiosos. No entanto, o processo sob a Administração de Oleodutos e Materiais Perigosos e Segurança (PHMSA) para emitir licenças para tubos compostos leva mais tempo do que o de aço, e para o hidrogénio e o dióxido de carbono supercrítico, a indústria carece totalmente de normas regulamentares. A reautorização da Lei de Proteção de Nossa Infraestrutura de Dutos e Melhoria da Segurança (PIPES) oferece uma excelente oportunidade para revisar as políticas relativas a novas tecnologias de dutos menos emissivas.

Os Estados Unidos estão à beira de um boom de construção de energia limpa, expandindo-se muito além da energia eólica e solar para incluir infra-estruturas que utilizam hidrogénio e captura de carbono. A bomba foi preparada com 21 mil milhões de dólares para projectos de demonstração ou “centros” na Lei de Emprego e Investimento em Infra-estruturas e reforçada com outros 7 mil milhões de dólares para projectos de demonstração e pelo menos 369 mil milhões de dólares em créditos fiscais na Lei de Redução da Inflação. O Congresso reconheceu que os oleodutos são um componente crítico e concedeu 2,1 mil milhões de dólares em empréstimos e subvenções ao abrigo da Lei de Financiamento e Inovação da Infraestrutura de Transporte de Dióxido de Carbono (CIFIA).

Os Estados Unidos são atravessados ​​por oleodutos. Aproximadamente 5,3 milhões de quilómetros de condutas predominantemente de aço transportam biliões de pés cúbicos de gás natural e centenas de milhares de milhões de toneladas de produtos petrolíferos líquidos todos os anos. Muito menos 8.000 quilómetros são utilizados para transportar dióxido de carbono e apenas 2.600 quilómetros são dedicados ao hidrogénio. A investigação sugere que a rede de gasodutos existente está longe do que é necessário. De acordo com a Net Zero America, serão necessários aproximadamente 65.000 milhas de oleodutos para transportar o dióxido de carbono capturado para atingir emissões líquidas zero em toda a economia nos Estados Unidos até 2050. O estudo também identifica a necessidade de vários milhares de quilômetros de oleodutos para transportar hidrogênio dentro cada região.

A fabricação de tubos de aço é um processo intensivo em carbono, e a fabricação de aço em geral é responsável por sete a nove por cento das emissões globais de gases de efeito estufa. Existem esforços contínuos para reduzir as emissões geradas a partir do aço (ou seja, “aço verde”) através de maior eficiência energética, captura e armazenamento de dióxido de carbono emitido, reciclagem de sucata de aço combinada com energia renovável e utilização de hidrogénio com baixas emissões. No entanto, o custo é um desafio significativo com muitas destas estratégias de mitigação. O custo estimado da transição dos activos siderúrgicos globais para tecnologias compatíveis com emissões líquidas zero até 2050 é de 200 mil milhões de dólares, além de uma média de base de 31 mil milhões de dólares anuais para simplesmente satisfazer a procura crescente.

Dada a vasta rede de gasodutos necessária para alcançar um futuro com emissões líquidas zero, a expansão da utilização de tubos compostos proporciona uma oportunidade significativa para os Estados Unidos reduzirem as emissões de carbono. Os materiais compósitos são altamente resistentes à corrosão, pesam menos e são mais flexíveis, além de melhorarem a capacidade de fluxo. Isto significa que as tubulações feitas de materiais compósitos têm uma vida útil mais longa e requerem menos manutenção do que as tubulações de aço. O tubo composto pode ser quatro vezes mais rápido de instalar, exigir um terço da mão de obra para instalar e ter custos operacionais significativamente mais baixos.2 Espera-se que o uso de tubo composto continue a crescer à medida que os avanços tecnológicos tornam esses materiais mais confiáveis ​​e econômicos. .