Injeção de aerossóis estratosféricos (SAI): Sandro Vattioni (ETH Zurique) e nanopartículas de diamante

Filmes de assalto quase nunca giram em torno de resolver a crise climática - e faz sentido. Ninguém quer ouvir uma voz vinda do banco de trás enquanto George Clooney dispara pela autoestrada num camião-basculante cheio de diamantes roubados: "Ei, vamos esmagar esses filhotes brilhantes até virarem pó e espalhá-los pela estratosfera para arrefecer o planeta.".

Por que esta ideia aparece (e por que não é a primeira opção)

Um grupo de investigadores liderado pelo cientista do clima Sandro Vattioni, da ETH Zurique, na Suíça, colocou números em algo que, à primeira vista, parece absurdo: quais materiais seriam mais adequados para uma estratégia de arrefecimento global chamada injeção de aerossóis estratosféricos (SAI). Nas contas da equipa, alguns centenas de biliões de dólares em nanopartículas de diamante poderiam, em teoria, cumprir esse papel.

Antes de começar a recrutar um arrombador sarcástico, um contorcionista silencioso e uma femme fatale esperta, vale o aviso: ninguém está a dizer que a SAI seja o caminho preferido para escapar de uma catástrofe climática futura. Não quando existem alternativas mais seguras e muito mais baratas sobre a mesa - como acabar com a queima de combustíveis fósseis.

Ainda assim, exercícios deste tipo têm utilidade por vários motivos. Podem, de facto, ajudar a evitar um cenário de pior caso, ou indicar como escapar de um erro caro. Também há a possibilidade de estas ideias migrarem para estudos de atmosferas exóticas de exoplanetas bem distantes da Terra.

O que os cientistas vêm a discutir há décadas

Há décadas, cientistas consideram se "sujar" a atmosfera com partículas reflectoras poderia criar sombra suficiente para contrariar o aquecimento causado pelo excesso de gases com efeito de estufa.

Entre as propostas, o dióxido de enxofre (SO2) recebeu muita atenção - em grande parte porque o seu papel dominante num longo histórico de emissões vulcânicas ofereceu aos investigadores inúmeros “experimentos naturais”.

O problema é que despejar dezenas de milhões de toneladas desse gás na atmosfera provavelmente reduziria alguns graus da temperatura média global, mas os efeitos colaterais podem ser indesejáveis. Depleção do ozono, aquecimento da estratosfera e o regresso da chuva ácida são apenas algumas das consequências que teriam de entrar na equação.

O estudo de Sandro Vattioni (ETH Zurique) e a escolha de aerossóis para SAI

Vattioni e a sua equipa defendem agora que as propriedades físicas das partículas de enxofre podem torná-las uma má opção como material reflector logo de partida.

Para chegar a isso, os investigadores incorporaram em modelos climáticos o movimento, a termodinâmica e a química de sete aerossóis hipotéticos. Depois, ordenaram os candidatos pela adequação com base em absorção de calor, reactividade e capacidade de reflectir luz.

Segundo os autores, há um factor importante que nem sempre recebe a devida atenção: a tendência de partículas a aglomerar-se ou a assentar enquanto ficam suspensas num fluido como a atmosfera. Se a partícula “cai” depressa demais, pode não espalhar luz solar o suficiente para arrefecer o planeta de forma eficaz. Se aglomera com facilidade, pode reter calor e aquecer a estratosfera - alterando correntes de ar ou a capacidade de reter humidade.

Quando a comparação colocou lado a lado dois tipos diferentes de dióxido de titânio, alumina, calcite, diamante, carbeto de silício e dióxido de enxofre, nada superou a ideia de injectar 5 milhões de toneladas de fragmentos de brilho com 150 nanómetros de largura para alcançar arrefecimento suficiente.

Além de cada partícula de diamante permanecer no ar por tempo adequado para fazer o trabalho, elas não tenderiam a formar grumos, nem reagiriam a ponto de gerar substâncias tóxicas como as que levam à chuva ácida.

Já no caso das partículas de enxofre, o único material com desempenho ainda pior foi uma forma de dióxido de titânio chamada rutilo, que não trouxe qualquer benefício de arrefecimento.

Custos, incertezas e por que a SAI ainda está longe

Se o SO2 tem um trunfo, ele é o preço. Com um custo estimado em US$ 250 por megatonelada, um aerossol baseado em enxofre sai muito mais barato do que a poeira de diamante, estimada em US$ 600.000 por megatonelada - especialmente porque a conta total escalaria rapidamente para dezenas ou até centenas de biliões.

Como é difícil transportar medições de laboratório e simulações computacionais para condições do mundo real, as previsões do estudo estão longe de ser garantidas. Se alguma coisa, os resultados sublinham o quão distante ainda estamos de implementar a SAI como resposta ao aquecimento global.

O que, no fim, ainda deixa mais um lugar na carrinha do assalto do George Clooney para uma femme fatale com queda por diamantes minúsculos.

Esta investigação foi publicada em Cartas de Pesquisa Geofísica.