Turbinas eólicas, máquinas de lavar, arranha-céus e navios têm uma coisa em comum: o aço. Forte, durável e reciclável, essa liga de ferro e carbono é um dos materiais de fabricação mais comuns do mundo.
Mas a indústria do aço também é uma das mais poluentes, respondendo por 7% a 9% das emissões globais de dióxido de carbono, de acordo com a World Steel Association (associação mundial do aço).
A principal forma de se produzir aço hoje —convertendo minério de ferro em ferro e depois em aço, dentro de altos-fornos usando carvão coque como combustível— bombeia grandes quantidades do gás para a atmosfera. Este método emite cerca de 2 toneladas de CO₂ para cada tonelada de aço produzida.
Como resultado, as siderúrgicas o e as partes interessadas do setor estão correndo para encontrar maneiras de reduzir sua pegada de carbono, incluindo investir na captura dessas emissões de carbono.
Mas de longe a maior aposta está nos fornos elétricos a arco, que derretem aço reciclado ou sucata e oferecem a maior redução única de emissões.
Em última análise, para chegar o mais perto possível da neutralidade de carbono, a ambição é usar esses novos fornos em combinação com as usinas de ferro reduzido direto (DRI, na sigla em inglês).
Elas podem ser operadas com gás natural —ou, idealmente, hidrogênio verde— e produzem um tipo de ferro que pode ir para um forno elétrico a arco para fazer novo aço.
COMO FUNCIONA?
Um forno elétrico a arco derrete sucata ou aço reciclado em vez de converter matérias-primas, principalmente minério de ferro, como em um alto-forno. Esse método pode usar até 100% de sucata.
O forno elétrico a arco funciona gerando um arco elétrico de alta temperatura entre eletrodos de grafite, usando eletricidade como fonte de energia. Esse arco —quase como um raio— derrete a sucata dentro de um grande recipiente revestido de material refratário transformando-a em aço puro.
QUAIS SÃO OS PRÓS E CONTRAS?
Os fornos elétricos a arco são muito menores e mais flexíveis do que os altos-fornos usados na fabricação tradicional de aço. A construção deles também é muito mais barata. Como usam eletricidade para derreter a sucata, fazer aço usando um EAF (na sigla em inglês) pode reduzir as emissões em 75% a 80% em comparação com um alto-forno.
Mas existem desafios importantes. Os suprimentos globais de sucata são limitados e nem sempre podem produzir a qualidade de aço necessária para certas aplicações, como carros.
A qualidade da sucata é outro obstáculo —é difícil remover impurezas dela, especialmente do cobre, então serão necessários métodos melhores de classificação e reciclagem.
O custo da eletricidade é outro desafio, especialmente em países como o Reino Unido, onde os preços são altos, assim como a obtenção das vastas quantidades de energia limpa que serão necessárias.
ISSO FARÁ DIFERENÇA?
Cada vez mais fornos elétricos a arco estão entrando em operação. No ano passado, 43% das novas instalações de produção de aço planejadas era baseada na tecnologia EAF, enquanto 57% ainda seriam via fornos a carvão, de acordo com o Monitor Global de Energia.
Isso representou um progresso em relação ao ano anterior, quando apenas 33% da capacidade planejada estava programada para usar EAF.
Apesar dessa mudança, o setor ainda está aquém do necessário para limitar o aquecimento global a 1,5°C acima dos níveis pré-industriais, conforme determinado pelo Acordo de Paris.
O cenário de zerar as emissões de carbonos líquidas até 2050 da Agência Internacional de Energia prevê que mais da metade (53%) da capacidade de produção de aço use EAF até 2050. Mas, de acordo com os planos atuais, apenas 32% da capacidade total usará EAFs até lá, de acordo com o Monitor Global de Energia.
Muito dependerá da China. O país responde por cerca de 62% das emissões globais geradas pela produção do aço e, sem progressos substanciais lá, os esforços do resto do mundo para colocar o setor no caminho do zero líquido deixarão a desejar.
JÁ ESTÁ DISPONÍVEL?
Os fornos elétricos a arco são uma tecnologia madura e são usados ao redor do mundo há décadas. Eles já são a forma dominante de produzir aço nos EUA. Hoje, os fornos desse tipo são responsáveis por cerca de 29% da produção global.
A produção via eletricidade é cada vez mais considerada como a rota preferida para muitos produtores tradicionais reduzirem suas emissões.
Dado os limites em torno do fornecimento de sucata, também há um forte impulso para que o setor invista na tecnologia do chamado ferro reduzido direto (DRI), a ser usada em combinação com os fornos elétricos.
Uma usina de DRI normalmente usa gás natural em vez de carvão coque para reduzir o minério de ferro. O produto resultante, chamado ferro esponja, pode então ser usado em um forno elétrico a arco.
Em última análise, a ambição é substituir o gás natural usado nas usinas de DRI pelo hidrogênio verde feito a partir de eletricidade renovável —o que eliminaria praticamente todo o carbono do processo de produção.
Esse método permitiria a produção de aço primário —feita a partir de matérias-primas em vez de sucata— e assim permitiria a fabricação de aço de graus mais elevados. Mas isso exigiria uma disponibilidade muito maior de hidrogênio verde.
QUEM GANHA E QUEM PERDE?
A mudança para fornos elétricos a arco exigirá bilhões de dólares de investimento. As siderúrgicas tradicionais disseram que precisam de apoio dos contribuintes para ajudar a pagar por essa transição.
Outro dos maiores desafios para a indústria —e para os governos— é o espectro de substanciais perdas de empregos, porque os fornos elétricos a arco são muito menos intensivos em mão de obra.
A pressão estará sobre os formuladores de políticas e outros interessados em oferecer uma "transição justa" e garantir que existam fontes alternativas de emprego para os trabalhadores afetados.
Os vencedores serão as empresas recém-chegadas à siderurgia que não estão sobrecarregadas com infraestrutura antiga. Aquelas sediadas em regiões com acesso a energia verde barata, como na Escandinávia, Austrália ou Oriente Médio, também terão uma vantagem.
Muitos interessados acreditam que a produção de aço inevitavelmente se deslocará para essas regiões.
QUEM ESTÁ INVESTINDO NISSO?
Vários dos maiores grupos siderúrgicos da Europa, incluindo ArcelorMittal, Thyssenkrupp e Tata Steel, anunciaram planos para mudar dos altos-fornos para novos fornos elétricos a arco.
No entanto, muitos desses planos dependerão da obtenção de apoio dos contribuintes, garantindo que as promessas sejam cumpridas para desenvolver a infraestrutura necessária —como eletrolisadores para produzir hidrogênio.
A H2 Green Steel e a SSAB da Escandinávia estão entre aquelas que estão construindo fornos elétricos a arco que serão alimentados por energia renovável.
Comentários
Os comentários não representam a opinião do jornal; a responsabilidade é do autor da mensagem.