O mercado de carbono é um mecanismo econômico desenvolvido para auxiliar no enfrentamento das mudanças climáticas. Fundamenta-se na premissa de que o carbono, por ser um dos principais responsáveis pelo aquecimento global, deve ser precificado. Essa estratégia busca incentivar a redução de emissões de gases de efeito estufa (GEE) por empresas e nações, tornando economicamente vantajoso a adoção de práticas mais sustentáveis.

O primeiro acordo internacional com metas de redução de emissões de GEE foi firmado em 1997, na cidade de Quioto, no Japão, conhecido como Protocolo de Quioto. Este tratado foi criado com o intuito de alertar o mundo para o aumento do aquecimento global e estabelecer diretrizes e metas para controlar e reduzir as mudanças climáticas no planeta. Entre os gases que contribuem para o efeito estufa, o dióxido de carbono (CO₂) é o mais conhecido, mas o Protocolo também considera outros gases nocivos, como o metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O), hexafluoreto de enxofre (SF6), perfluormetano (CF4), perfluoretano (C2F6) e os hidrofluorcarbonos (HFCs).

O gráfico a seguir apresenta a evolução das emissões globais de gases de efeito estufa (GEE) de 1997 a 2021 (Figura 1), revelando um aumento consistente nas emissões nesse período. A China lidera como maior emissor, seguida pelos Estados Unidos, Índia com o Brasil ocupando a quinta posição. Embora os Estados Unidos tenham assinado o Protocolo de Quioto, não o ratificaram, alegando que as metas e diretrizes estabelecidas poderiam comprometer a economia do país. A Rússia, quarto maior emissor de gases de efeito estufa, só aderiu ao Protocolo em 2004. Sua adesão foi crucial para alcançar os 55% de participação de países poluentes, permitindo que o Protocolo entrasse em vigor em fevereiro de 2005.

Figura 1: Emissões Globais Históricas

Fonte: Climate Watch (2024)

O Brasil, por ser considerado um país em desenvolvimento, não foi signatário do Protocolo de Quioto. No entanto, sua participação no mercado de carbono global se dá por meio do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), que flexibilizou a participação voluntária de países em desenvolvimento. No âmbito do MDL, os países desenvolvidos podem financiar projetos de redução de emissões de gases de efeito estufa em países em desenvolvimento e, em troca, recebem créditos de carbono. Os créditos, são conhecidos como Certificados de Emissões Reduzidas (CER), que podem ser transacionados entre nações. Desde o início de 2024 os projetos do MDL estão sendo transferidos para o mecanismo do Artigo 6.4 do Acordo de Paris, desde que sejam consistentes com os critérios do referido Artigo e sua regulamentação.

Existem três modelos de precificação de carbono: o sistema de tributação, ou “carbon tax” que faz incidir diretamente um imposto sobre a emissão do carbono e outros gases do efeito estufa, proporcionalmente ao volume de gás emitido; o Sistema de Comércio de Emissões (Emissions Trading System – ETS ou ‘’cap and trade’’), que é criado e regulamentado por governos e impõe limites aos volumes de emissões de determinados setores da economia; e o Sistema de créditos de carbono (mercado voluntário), a partir da execução de atividades adicionais de mitigação, onde indivíduos e organizações podem compensar suas emissões voluntariamente, sem a imposição de legislação. Esse último tem crescido nos últimos anos devido à conscientização da sociedade em relação às questões ambientais e à necessidade das organizações em adotar práticas mais sustentáveis.

Segundo o Banco Mundial, a precificação do carbono tem sido implementada em alguns países, porém ainda em um ritmo muito lento. No Brasil, a precificação regulada de emissões está sob discussão (Figura 2).

Figura 2: Mapa de Mercado e Taxas de Carbono

Fonte: World Bank (2024)

Energias Renováveis e o mercado de Carbono: Caminhos para a Valoração dos Atributos Socioambientais

Projetos de energia renovável exemplificam iniciativas que geram créditos de carbono, preservam o meio ambiente e podem ser uma fonte de financiamento para países em desenvolvimento, que por vezes carecem de recursos para implementar políticas climáticas eficazes.

Estas fontes renováveis podem ser eólicas onshore, offshore, solar, biomassa, hidrogênio e outras fontes que permitem evitar impactos ambientais e compensar o carbono emitido. Além disso, este processo de compensação pode abarcar iniciativas que evolvem imposições legais, imposto sobre emissões, sistemas de comercialização, subsídios e até mesmo metas para adoção de energia limpa.

Todas essas iniciativas são maneiras de valorar o atributo socioambiental e já estão sendo exploradas por meio de diversos mecanismos regulatórios e de mercado ao redor do mundo como: mercado de certificação de energia renovável e impostos aplicados. Esta valoração garante no longo prazo o contínuo crescimento de fontes de energia renovável que estão em processo de escala e poderão auxiliar no atingimento das metas climáticas estabelecidas pelo Netzero 2050 de manter a temperatura em 1,5Cº.

Além disso, é relevante mencionar que em diferentes mercados, as fontes de energia renovável não têm nenhum impulsionamento ou benefícios por serem fontes não poluentes e competem com fontes não renováveis com subsídios e que geram um impacto imensurável para as mudanças climáticas, culminando em efeitos nocivos par ao planeta ao longo prazo.

No Brasil, o mercado de certificação de energia renovável já é bem estabelecido e vem crescendo expressivamente nos últimos anos através da comercialização dos I-RECs (Certificado Internacional de Energia Renovável). Este certificado, além de comprovar que a energia utilizada pelas empresas é proveniente de fontes renováveis, também representa o comprometimento com a redução de emissões indiretas de gases de efeito estufa, ou emissões de escopo 2, associadas ao consumo de eletricidade e energia.

A valoração dos atributos implica em externalidades que podem ser caracterizadas por impactos positivos ou negativos relacionado a atividades que são advindas das instalações de fontes de energia renováveis ou não renováveis. No caso da poluição gerada por fontes não renováveis, as emissões de gases são externalidades negativas e em alguns casos não são contabilizadas como externalidades.

A complexidade em estabelecer preços justos para o carbono e alinhar diferentes sistemas regulatórios ao redor do mundo são alguns dos desafios enfrentados pelo mercado de carbono atualmente. Em alguns casos, grandes poluidores podem continuar a emitir GEE, pois podem comprar créditos suficientes para compensar suas emissões. O fortalecimento dos mecanismos de monitoramento e verificação são essenciais para que o mercado de carbono cumpra seu objetivo de evitar o aumento do aquecimento global.

Mercado de Carbono e as Eólicas Offshore: Os caminhos para acelerar a tecnologia

Sendo o Brasil um dos países mais atrativos para investimentos em energia renovável, o mercado de carbono deve ser considerado como um acelerador para o desenvolvimento de novas tecnologias, como as eólicas offshore. Dado o potencial energético do país, a regulamentação do mercado de carbono nacional representa uma oportunidade estratégica na transição para uma economia de baixo carbono. Neste sentido, dado que a atividade de geração de energia renovável é vetor para a redução da emissão de GEE, e importante gerador de créditos de carbono, considera-se essencial que o segmento participe do Sistema Brasileiro de Comércio de Emissões (SBCE) através da venda de offsets do mercado voluntário, estimulando os investimentos no setor.

Com um mercado regulado de carbono bem estabelecido nacionalmente, tais projetos poderiam ser viabilizados sem a necessidade de incorporação de subsídios para serem desenvolvidos. Ainda, esse mercado pode se tornar um indutor da redução da diferença de custo entre as tecnologias convencionais e as novas tecnologias. Esse é um mecanismo estratégico para o país, que proporcionará segurança jurídica, estímulo à negociação, inovação e competitividade, evitando que o Brasil enfrente barreiras comerciais no mercado externo, dada a crescente exigência global pela descarbonização e sustentabilidade. Dados da Câmara de Comércio Internacional (ICC Brasil) mostram que uma regulação efetiva do mercado de carbono pode trazer ao país US$ 120 bilhões até 2030. Ainda, com a definição das regras para operacionalização do Artigo 6 do Acordo de Paris, o qual discute a cooperação internacional no combate às mudanças climáticas e o desbloqueio do apoio financeiro para os países em desenvolvimento, o mercado de carbono internacional poderá servir como grande atrativo de investimentos estrangeiros para projetos de créditos de carbono a partir das novas tecnologias no Brasil.

Quanto ao mercado de carbono voluntário brasileiro, ele tem crescido expressivamente nos últimos anos. No entanto, o setor de energia, que era majoritário na geração dos créditos, agora divide espaço com o setor de Agricultura, Floresta e Outros Usos da Terra (AFOLU, do inglês Agriculture, Forestry, and Other Land Use). Ainda, desde 2019, os principais programas globais de certificação do mercado voluntário não aceitam mais projetos de energia renovável (ICC Brasil e WayCarbon, 2022), os quais enfrentam a barreira da adicionalidade, pois já possuem escala e estão bem consolidados no mercado, com exceções para países menos desenvolvidos economicamente. No entanto, alguns programas emergentes, como o GCC – Global Carbon Council, ainda aceitam projetos de energia renovável. Nesse contexto, as novas tecnologias como eólicas offshore, que contribuem para a redução da pegada de carbono e no combate às mudanças climáticas, surgem como oportunidades promissoras para que setor de energia renovável volte a se consolidar como importante gerador mundial de créditos de carbono.

A energia eólica offshore apresenta o menor nível de emissões de GEE dentre todas as tecnologias de geração de energia elétrica, mesmo levando-se em conta todas as emissões pela análise do ciclo de vida, conforme apresentado no “Estudo da Cadeia de Valor das Eólicas Offshore” publicado por COPPE – UFRJ, Essenz Soluções e ABEEólica (Figura 3). E tais emissões poderão ser ainda menores caso as turbinas sejam produzidas a partir do aço verde. Além disso, existe a possibilidade de turbinas eólicas flutuantes gerarem energia para plataformas de petróleo, o que reduziria o uso de combustíveis fósseis para a produção de eletricidade nestas plataformas, contribuindo assim para a diminuição da pegada de carbono desta atividade.

Figura 3: Comparativo das emissões de GEE do ciclo de vida por tecnologia

Fonte: COPPE, Essenz Soluções e ABEEólica (2022) com base em GWEC (2022)

Além da capacidade de descarbonizar das eólicas offshore, o esforço das inúmeras indústrias deve considerar as metas de Net Zero, isso irá requerer um esforço conjuntural para triplicar as energias renováveis até 2050 no Brasil e no mundo, conforme apresenta o estudo “Brazil Transition Factbook” publicado pela Bloomberg New Energy Finance e Bloomberg Philanthropies (Figura 4). Nesta perspectiva, tecnologias como hidrogênio, armazenamento, veículos elétricos e reforços na rede elétrica também devem ser consideradas para ampliar o potencial sinérgico com a própria eólica offshore.

Figura 4: Tecnologias que podem acelerar o cenário de Netzero para o Brasil

Fonte: Bloomberg

Soluções de I.A, Mercado de Carbono e o desenvolvimento de Energias Renováveis

É de conhecimento geral, que as tecnologias de Inteligência Artificial (I.A.) estão emergindo no cenário energético nacional e global. O surgimento de novas técnicas de I.A. que englobam soluções de aprendizado de máquina, aprendizagem profunda, Internet das Coisas (IoT), big data, entre outras, estão revolucionando a indústria de energia renovável. Essas distintas soluções de utilização da I.A. podem auxiliar em diferentes tipos de tarefas, seja no controle, prevenção ou para a execução de sistemas de energia mais eficientes na neutralização de carbono.

No contexto da energia eólica offshore, a I.A. pode ser utilizada para a produção de diversos cenários de geração do parque eólico ao longo de um período estipulado, seja no curto ou longo prazo. Para esse objetivo, podem ser utilizados diversos algoritmos que são conhecidos na literatura, tais como as redes neurais artificiais (Figura 5), modelos avançados de regressão não linear, entre outros.

Figura 5: Rede Neural Artificial (RNA) para predição de vento e posterior modelagem para valoração de CO2 evitado

Fonte: Adaptado de HEO et al., 2022.

A partir desses diversos cenários de geração de energia que são previstos a partir dessas técnicas, é possível posteriormente valorar a quantidade de gás carbônico (CO2) que será evitada na atmosfera a partir de modelos matemáticos de programação linear. Esse tipo de abordagem matemática, é utilizada para a resolução de problemas com o objetivo utilizar menores alocação de recursos, ou seja, de forma mais eficiente. No contexto desse artigo, para avaliar a quantidade de CO2 que está sendo evitada com a implantação do parque eólico offshore.  

Além disso, o uso de I.A. atrelado aos estudos para a implementação dos parques eólicos permitem com que ocorra uma realização mais precisa para as avaliações técnico-econômicas e ambientais ao longo do processo de estudo e desenvolvimento dos projetos e, consequentemente, aumentando a viabilidade de implantação dos parques eólicos.

A partir das previsões e cenários de geração obtidos pelas técnicas de I.A., é possível investigar a viabilidade do processo de descarbonização, captura e armazenamento de carbono e, assim, compará-los em relação ao uso de combustíveis fósseis para a geração de energia. Dessa forma, além de ser possível estudar a fundo a viabilidade de implementação do parque eólico offshore é possível auxiliar nos esforços em direção à neutralidade de carbono em escala global.