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dez 27, 2021

Aço Verde: Agora é a hora de enfrentar o desafio da descarbonização

A mensagem é clara para os participantes da Conferência das Partes 26 (abreviatura da COP 26) em Glasgow: para limitar o aquecimento global, precisamos definir metas de descarbonização mais ambiciosas.

Alcançar os objetivos do Acordo de Paris adotado na COP 21 requer uma transformação completa na forma como a sociedade produz e consome. De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), a indústria de ferro e aço é responsável pela maior parte (mais de 25%) das emissões de CO2 do setor manufatureiro global e 7% das emissões do setor de energia, incluindo emissões de processo. O setor siderúrgico global agora tem uma oportunidade sem precedentes de contribuir para alcançar o líquido zero e apoiar a transição para a energia limpa. É inevitável que os governos tomem medidas que remodelarão a indústria para ser mais sustentável.

O aço é um material vital necessário para atender às necessidades sociais e econômicas da sociedade. Após uma breve calmaria em 2020, a demanda por aço continuou a aumentar, em parte como resultado de pacotes de estímulo generosos que foram oferecidos para ajudar a mitigar o impacto da pandemia de Covid nas economias nacionais. Esses pacotes têm sido amplamente direcionados para infraestrutura e eletrificação, áreas que são, por natureza, intensivas em aço. O aço também é um ingrediente integral para a transição energética, com painéis solares, turbinas eólicas, represas e veículos elétricos, todos dependendo dele em vários graus. Espera-se que a demanda e o consumo de aço aumentem 1% ao ano entre 2020 e 2025, e a IEA prevê que até 2050 a demanda global de aço deverá aumentar em pelo menos um terço. Atender a essa demanda crescente apresenta desafios para o setor, que busca métodos de produção mais sustentáveis ​​para enfrentar a pressão para se descarbonizar e se manter competitivo em termos de custos, tendo em vista os preços atuais e potenciais do carbono no futuro.

Produção e consumo de aço (Mt)
Figura 1. Produção e consumo de aço (Mt). Fonte: HSBC Securities (USA) Inc., relatório Metals Quarterly Q4 2021.

Como a indústria do aço pode enfrentar o desafio da descarbonização?

Desenvolvimentos recentes nas regulamentações, o compromisso de alguns governos para reduzir as emissões de CO2 e o comportamento dos investidores e demandas por metas de descarbonização mais altas levaram muitas mineradoras de minério de ferro e siderúrgicas a definir metas ambiciosas de descarbonização para os próximos anos. Em particular, as empresas de mineração estão sob pressão de investidores para reduzir o aumento nas emissões do Escopo 3, e isso está direcionando ainda mais atenção para as reduções de emissões na produção de aço.

Sem essas metas ambiciosas e pressões regulatórias cada vez mais fortes, as emissões de CO2 da indústria do aço deverão continuar aumentando. Então, quais caminhos estão abertos para a indústria para ajudá-la a enfrentar o desafio da descarbonização no curto e médio prazo? Algumas das soluções já desenvolvidas / em desenvolvimento são explicadas abaixo:

Sucata de aço

A produção de aço a partir da sucata é muito menos intensiva em energia (até oito vezes menos) do que a produção de minério de ferro, que é amplamente baseado no carvão. No entanto, as taxas de reciclagem de aço já são bastante altas, em torno de 80-90% globalmente, e a quantidade de sucata reciclada não está cobrindo a demanda por matérias-primas, o que significa que a sucata e a reciclagem não poderiam ser uma solução independente para atingir as metas de descarbonização. A ArcelorMittal indicou que o mundo precisa de 50 a 100 anos de produção contínua de aço para construir um estoque adequado de volumes de sucata.

Pelotas

O processo de descarbonização da indústria do aço valorizará mais os produtos de minério de ferro de alta qualidade, pois eles requerem menos carvão para serem produzidos, o que, por sua vez, ajudará a reduzir as emissões no curto prazo. Se as emissões da produção de aço continuarem a ser restritas, pode-se esperar uma mudança em direção a uma qualidade de alimentação mais alta, por exemplo, por meio do aumento do uso de pelotas. Apenas uma pequena proporção do minério de ferro atualmente disponível tem o grau necessário para redução direta e, portanto, para a principal rota de siderurgia que substituirá a rota de alto-forno com uso intensivo de carbono.

De acordo com a Fastmarkets, apenas 37% dos minérios de ferro transoceânicos são de alto teor, que é o grau exigido, por exemplo, para a produção de pelotas de redução direta (DR). Esta escassez de minério de alto teor deve continuar e impactará a disponibilidade e o preço do material de alimentação para a rota DR / forno elétrico a arco (EAF)

Figura 2. Detalhamento das exportações globais de minério de ferro por categoria de teor. Fonte: Fastmarkets - Compreendendo o relatório do mercado de minério de ferro de alta qualidade.
Figura 2. Detalhamento das exportações globais de minério de ferro por categoria de teor. Fonte: Fastmarkets - Compreendendo o relatório do mercado de minério de ferro de alta qualidade.

Além disso, há uma tendência global de mudança na capacidade instalada - espera-se que a participação na produção de EAF cresça de 28% em 2019 para 48% até 2040 (Metso Outotec Business Intelligence, pesquisa de banco de investimento). Para lidar com essas tendências, a indústria do aço precisa de parceiros de tecnologia como a Metso Outotec, que pode oferecer o processo de grelha direta e de forno de grelha para pelotização e ajudar os clientes a determinar qual processo melhor atende às suas necessidades de minério, combustível e pelotas. Nossos sistemas de pelotização de minério de ferro combinam as melhores características de ambas as tecnologias para fornecer a planta mais moderna e produzir pelotas de alta qualidade com o menor custo.

Figura 3. Principais vias de produção de aço e fluxos de materiais em 2019. Fonte: Agência Internacional de Energia - Roteiro de Tecnologia de Ferro e Aço
Figura 3. Principais vias de produção de aço e fluxos de materiais em 2019. Fonte: Agência Internacional de Energia - Roteiro de Tecnologia de Ferro e Aço

Hidrogênio

Tradicionalmente, o ferro reduzido direto (DRI) é produzido a partir da redução direta do minério de ferro usando gás natural, mas as tecnologias emergentes estão possibilitando a produção de DRI usando hidrogênio como redutor. Dependendo da fonte do hidrogênio, isso oferece o potencial para um aço livre de carbono verdadeiramente verde. Espera-se, portanto, que o DRI à base de hidrogênio seja um importante facilitador de descarbonização para as siderúrgicas, principalmente na Europa.

É opinião da Metso Outotec que o hidrogênio, um redutor que estamos usando em nossa rota de fornos de fundição circulares, pode ser uma virada de jogo para a indústria. Emite cerca de 50% menos CO2 do que a rota convencional do conversor de alto-forno de oxigênio, assumindo a geração de hidrogênio por reforma a vapor convencional. Se o hidrogênio for gerado por energia verde e a eletricidade para alimentar o EAF for gerada a partir de fontes renováveis, as emissões de CO2 dessa rota podem ser reduzidas em até 90%. A tecnologia circored permite o uso direto de finos de minério de ferro sem aglomeração prévia, como pelotização ou sinterização. A operação com hidrogênio como redutor permite a aplicação de baixas temperaturas de redução, minimizando tendências de aderência, e permite redução direta com valores de emissão de CO2 desprezíveis.

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