Projeto “DAC Twins” cria laboratório virtual híbrido para otimizar reatores na universidade; tecnologia modular visa acelerar rotas de descarbonização e estruturar cadeia de fornecedores.
A corrida tecnológica para a consolidação de soluções voltadas à transição energética ganhou um componente robusto de digitalização no ecossistema de inovação brasileiro. A engenharia de tecnologia Radix firmou uma parceria estratégica com a petroleira Repsol Sinopec Brasil e com a Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) para o desenvolvimento do projeto “DAC Twins”. A iniciativa foca na criação de um gêmeo digital (digital twins) aplicado à unidade de captura direta de carbono do ar (Direct Air Capture – DAC) operada no campus da instituição de ensino, em Porto Alegre (RS).
O projeto é financiado com recursos oriundos da cláusula de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). A proposta central é construir um ambiente virtual de alta fidelidade para mitigar as incertezas de engenharia inerentes ao processo químico de adsorção de CO₂ atmosférico, acelerando o ganho de escala de uma das tecnologias mais promissoras e modulares para a neutralização de emissões globais difusas.
Modelagem híbrida e controle remoto em tempo real
O escopo de desenvolvimento do DAC Twins prevê o espelhamento digital completo de um reator físico com capacidade nominal de capturar 15 toneladas de CO₂ por ano. Diferentemente de painéis de monitoramento convencionais, o gêmeo digital operará de forma bidirecional. Isso significa que a ferramenta será capaz de processar dados em tempo real para simular cenários preditivos e, simultaneamente, permitir que operadores executem o controle remoto de variáveis críticas do processo e calibrem os parâmetros de funcionamento da planta física.
A arquitetura de software desenvolvida pela Radix adotará uma abordagem de modelagem híbrida para elevar a precisão das análises preditivas. O sistema integrará modelos fenomenológicos convencionais, que cobrem as leis físicas e químicas de balanço de massa, energia e termodinâmica do reator, a algoritmos de inteligência artificial e aprendizado de máquina (machine learning) alimentados por dados históricos de operação. O ambiente funcionará como um laboratório virtual simulando intervenções de manutenção e falhas operacionais sem expor os ativos físicos a riscos.
O avanço na integração entre a ciência de dados e a engenharia de processos foi destacado pelo coordenador de PD&I da Radix, Hudson Carminati, que detalhou os ganhos de previsibilidade técnica proporcionados pela plataforma: “Esse gêmeo digital permitirá compreender profundamente o processo de captura direta do ar em um ambiente seguro e controlado, com redução de incertezas e maior velocidade na evolução da tecnologia. Trata-se de um passo importante para viabilizar soluções de descarbonização em larga escala, ao integrar engenharia, ciência de dados e conhecimento de processo”.
Escalabilidade e o nexo com a infraestrutura DAC de 300 toneladas
Ao contrário dos sistemas tradicionais de captura de carbono pós-combustão, que necessitam estar acoplados diretamente às chaminés de indústrias altamente poluentes (como siderúrgicas e termelétricas), a tecnologia DAC remove o dióxido de carbono diretamente de qualquer ponto da atmosfera terrestre. Essa característica confere modularidade e flexibilidade geográfica total aos projetos, tornando o seu potencial de expansão virtualmente ilimitado para mitigar o passivo de carbono global.
O desenvolvimento do DAC Twins capitaliza sobre um histórico recente de validação regulatória obtido pelo consórcio de pesquisa. A gerente de Suporte de Portfólio de Pesquisa da Repsol Sinopec Brasil, Cassiane Nunes, ressaltou o papel do novo projeto no amadurecimento dos investimentos de risco tecnológico no mercado brasileiro: “O DAC Twins contribuirá para a consolidação e aprimoramento da tecnologia DAC no país, que já vem sendo reconhecida no circuito de PD&I como, por exemplo, a recente premiação ANP de Inovação Tecnológica. Este é um exemplo da importância de seguirmos investindo visando escalar a tecnologia como forma de viabilizar processos mais sólidos de descarbonização”.
Os dados computacionais e os modelos operacionais validados no módulo piloto de 15 toneladas serão fundamentais para parametrizar os testes de ganho de escala nas plantas maiores instaladas no campus gaúcho. O ecossistema de testes da PUCRS inclui a planta experimental DAC 300TA, estrutura que eleva a capacidade nominal de captura do complexo universitário para 300 toneladas de CO₂ por ano e que se encontra atualmente em fase de operação assistida.
O diretor do Instituto de Petróleo e Recursos Naturais da PUCRS (IPR), Felipe Dalla Vecchia, apontou o impacto estratégico do projeto para a formação de um arranjo produtivo local de alta tecnologia associado à transição de baixo carbono: “Este novo projeto, em parceria com a Repsol Sinopec e a Radix, é fundamental para o amadurecimento da tecnologia DAC no cenário sul-americano. Ao integrar soluções digitais avançadas e otimização de processos, aceleramos o avanço tecnológico e estabelecemos as bases para a consolidação de novas competências e de uma cadeia nacional de fornecedores, abrangendo requisitos para equipamentos, serviços e recursos humanos. Trata-se de um movimento estratégico que transforma dados em inteligência operacional, viabiliza negócios de baixa intensidade de carbono e fortalece o protagonismo brasileiro na inovação de produtos e processos de baixa intensidade de carbono”.
O sucesso da validação do DAC Twins pavimenta o caminho para que empresas do setor elétrico e petroleiro com metas agressivas de emissões líquidas zero (net-zero) passem a encarar as fazendas de captura direta de carbono no Brasil como uma rota viável, auditável e comercialmente escalável para compensação de pegadas de carbono severas nas próximas décadas.
