Indústria metalúrgica está prestes a passar por uma das maiores reviravoltas da história, diz especialista

12 de novembro de 2019

por Peter Hergersberg, Sociedade Max Planck

Os materiais metálicos são a espinha dorsal das economias modernas. No entanto, grandes quantidades de CO2 são produzidas durante sua produção e processamento. A indústria metalúrgica deve, portanto, usar processos mais ecológicos no futuro. O equilíbrio de CO2 das ligas e seus componentes também deve ser melhorado ao longo de toda a sua vida útil. Dierk Raabe, diretor do Max-Planck-Institut für Eisenforschung em Düsseldorf, explica as possibilidades que as empresas industriais já têm a esse respeito, bem como as tarefas que os metalúrgicos devem assumir para atingir a meta de uma indústria metalúrgica sustentável.

Professor Raabe, o que a indústria siderúrgica e outros setores metalúrgicos poderiam fazer hoje para reduzir seu consumo de recursos e sua pegada de CO2 de forma rápida e perceptível?

A proteção contra corrosão tem um efeito considerável porque torna os produtos mais duráveis. Não se trata apenas de ferro, que enferruja, mas também de outros materiais, como alumínio ou níquel. Trata-se também da corrosão por hidrogênio, por exemplo, que tem um efeito muito mais extremo nos metais do que a água e o oxigênio. Pode causar fragilização por hidrogênio, danos que podem levar à falha catastrófica repentina de componentes. Essa foi uma das causas do desastre da Deep Water Horizon, por exemplo. No entanto, também desempenha um papel em usinas de energia, edifícios industriais e transporte, especialmente se quisermos contar mais com o hidrogênio como fonte de energia no futuro. Mesmo que a proteção anticorrosiva não pareça tão empolgante para os leigos, ela tem uma influência considerável porque até 4% da produção econômica mundial é destruída pela corrosão a cada ano.

Em algumas áreas, a proteção anticorrosiva já é bastante difundida. Por exemplo, na indústria automotiva. Costumava haver uma pergunta importante ao comprar um carro: com que rapidez ele enferruja? Isso agora é coisa do passado. No entanto, infraestruturas industriais, arranha-céus, pontes, usinas elétricas ou trens – basta pensar no acidente ferroviário perto de Eschede em 1998 – ainda são altamente suscetíveis à corrosão. E isso só vai se multiplicar quando o hidrogênio for adicionado como fonte de energia nos próximos dez anos.

A eletrificação da produção de metal também terá uma grande influência. o alumínio, o segundo material metálico mais importante depois do aço para as indústrias aeronáutica e automotiva, há muito tempo é sintetizado por meio da redução eletrolítica do minério de alumínio. Isso requer muita eletricidade, parte da qual já é obtida de fontes renováveis, como a energia hidrelétrica. Você também pode produzir outros metais – até mesmo ferro – por eletrólise. No entanto, isso não vale a pena por causa dos altos preços da eletricidade. Em suma, a eletrificação é uma das maiores alavancas para a sustentabilidade da produção primária e posterior processamento de metais se a eletricidade vier exclusivamente de fontes renováveis.

A expansão lenta das linhas de energia para eletricidade verde deve finalmente acelerar o ritmo. Porque deve ficar claro que em regiões como o Ruhr, onde o ferro é produzido, você terá que esperar muitos mais anos por uma conexão com uma fonte de energia verde suficiente para essas indústrias. shows. Além disso, estimativas de mercado do Wuppertal Institute, por exemplo, mostram que pode levar até 20 anos para que os processos totalmente elétricos se tornem competitivos.

Para a indústria siderúrgica, no entanto, isso significaria que ela teria que passar da produção de alto-forno para processos completamente novos. Isso é realista?

Mesmo para partes individuais de siderúrgicas integradas e fundições de alumínio, os custos de investimento são tão altos que a indústria não pode se dar ao luxo de reconstruí-los a cada dez anos. Inicialmente, porém, os altos-fornos poderiam até ser deixados como estão. A indústria pode substituir o carbono para redução (ou seja, coque, carvão, biomassa e resíduos plásticos) por até 20% de hidrogênio, que, é claro, teria que ser gerado a partir da água usando eletricidade regenerativa. E como a indústria siderúrgica responde por cerca de 6% das emissões totais de CO2 do mundo, isso teria um impacto considerável. Esses processos já estão sendo testados em vários lugares do mundo. A indústria também pode mudar a produção para redução direta no médio prazo. O processo envolve o enchimento de pastilhas de óxido granular (como as fornecidas pelas minas após o processamento do minério) como sólidos em um forno e a conversão direta com metano. Isso tem sido feito há muito tempo em países onde o metano é acessível. Este processo tem a vantagem de que as plantas podem, em princípio, ser convertidas em até 100% de hidrogênio.