Fonte: Assessoria ABM

A transição para uma siderurgia de menor emissão de carbono não deve depender de uma única tecnologia, segundo especialistas. No Brasil, diferentes rotas podem ser combinadas de acordo com a disponibilidade de matérias-primas, energia, infraestrutura e características dos ativos industriais existentes. Essa foi uma das principais conclusões do “Painel Aço Sustentável – Alternativas sustentáveis para redutores e carga metálica para produção de aço – Caso Brasileiro”, realizado durante a 10ª ABM Week, em São Paulo.

O encontro reuniu especialistas para discutir alternativas de redutores e cargas metálicas para a produção de aço, incluindo o uso de sucata em fornos elétricos a arco (EAF), produção de ferro diretamente reduzido (DRI) e briquetado a quente (HBI), aproveitamento de coprodutos siderúrgicos e utilização de carvão vegetal em altos-fornos. A discussão também abordou os desafios econômicos e tecnológicos para que essas alternativas sejam aplicadas em escala industrial.

Para José Carlos D'Abreu, professor emérito da PUC-Rio, diretor da GaveaTech e moderador do painel, não existe uma solução única para a descarbonização da siderurgia. “Não existe bala de prata em tecnologia. Existem várias tecnologias, e hoje, nesse nosso painel, nós tivemos a oportunidade de ver esse retrato, num quadro bem claro”, afirma.

O encontro também reuniu os executivos Carlos Alberto Silva de Lima, Gerente Regional de Vendas - América do Sul da Danieli do Brasil; André Fernandes de Vilhena; Diretor de Desenvolvimento de Negócios da Megahubs, Vale S.A; Luiz Cláudio Pinto Oliveira; Sócio-gerente da ENSORESO Consultoria e Projetos Ltda; e Péricles Guimarães Oliveira Aguiar, Engenheiro Especialista em Desenvolvimento e Inovação da Aperam South America.

Sucata e fornos elétricos

O papel dos fornos elétricos a arco (EAF) na produção de aço de menor emissão foi apresentado por Carlos Alberto Silva de Lima, que abordou a importância da qualidade da sucata utilizada como carga e tecnologias capazes de reduzir a presença de contaminantes.

Na avaliação apresentada durante o painel, o tratamento da sucata pode ampliar sua utilização em processos elétricos ao melhorar a qualidade da carga metálica. Entre os desafios está a presença de elementos como o cobre, que pode se acumular no aço e comprometer determinadas aplicações no decorrer das etapas.

Por mais que já existam tecnologias para melhorar a qualidade da sucata processada em shredder, inclusive com soluções voltadas à descontaminação, a ampliação do uso de sucata, nesse contexto, pode contribuir para uma siderurgia mais circular. No entanto, ainda depende da disponibilidade do material e de sua qualidade. A preparação da carga passa a ter importância estratégica para garantir que o insumo reciclado possa atender às especificações exigidas pelos processos e produtos siderúrgicos.

DRI e HBI: potencial brasileiro depende de competitividade

Outra alternativa discutida foi a produção de DRI e HBI por redução direta, utilizando gás natural ou hidrogênio. André Fernandes de Vilhena falou sobre as condições que podem favorecer o desenvolvimento dessa rota nas indústrias brasileiras.

Para o executivo, o país reúne alguns fatores potencialmente favoráveis, como a disponibilidade de minério de ferro de alta qualidade, uma matriz elétrica com participação relevante de fontes renováveis e infraestrutura logística já estabelecida em regiões produtoras. Esses elementos podem criar condições para a produção de DRI/HBI destinado, entre outras aplicações, a fornos elétricos a arco.

Entretanto, a utilização de hidrogênio verde depende da competitividade do energético. Durante a apresentação, Vilhena destacou que o custo da energia e a precificação do produto final serão determinantes para a viabilidade dessa rota. Já o gás natural também apresenta desafios relacionados ao preço no mercado brasileiro, o que pode prejudicar a sua implementação.

Coprodutos podem voltar à cadeia produtiva

A economia circular foi outro eixo central do painel. Segundo Luiz Cláudio Pinto Oliveira, a siderurgia brasileira gera aproximadamente 2,5 milhões de toneladas por ano de coprodutos portadores de ferro e carbono. Parte desses materiais já retorna aos processos siderúrgicos, mas a presença de elementos como zinco, potássio, sódio, enxofre e cobre podem limitar sua utilização direta em determinadas etapas da produção.

Uma das alternativas apresentadas foi o processamento desses materiais para recuperar o ferro e, simultaneamente, retirar ou recuperar elementos de interesse. Entre as tecnologias discutidas estiveram o Rotary Hearth Furnace (RHF), processos como DK, Oxycup e HIsarna e a tecnologia brasileira TecnoRed.

No caso do RHF, briquetes ou pelotas produzidas a partir de coprodutos podem ser submetidos a altas temperaturas para produzir DRI e recuperar zinco. Já a TecnoRed utiliza briquetes autorredutores e pode produzir ferro metálico líquido, escória e, dependendo da composição da carga, concentrado de zinco. Além da recuperação de materiais, o reaproveitamento dos coprodutos pode reduzir a necessidade de matérias-primas primárias e a disposição de materiais em aterros. A possibilidade de utilização de biomassa como redutor em determinadas rotas também abre espaço para redução das emissões de carbono.

A viabilidade econômica, porém, depende de fatores como investimento de capital, disponibilidade e qualidade dos coprodutos, logística, escala da planta, custos de matérias-primas e valor dos produtos recuperados. “Não há, de forma alguma, como criar um cenário generalista. É impossível, pois muitos parâmetros devem que ser avaliados”, destacou Oliveira.

Carvão vegetal: tecnologia brasileira com desafios de escala

A utilização do carvão vegetal em altos-fornos foi um dos destaques apresentados por Péricles Guimarães. Para o engenheiro, a rota é amplamente conhecida no Brasil e pode oferecer uma alternativa ao uso de combustíveis fósseis, porém, apresenta desafios relacionados à escala, às propriedades do redutor e à própria cadeia florestal. O especialista destacou que a utilização do carvão vegetal exige uma cadeia renovável de suprimento e planejamento de longo prazo, já que a produção do redutor começa ainda na formação das florestas e envolve seleção genética, cultivo e carbonização da madeira.

A substituição do coque pelo carvão vegetal também não é uma operação simples. Diferenças de densidade, resistência mecânica, reatividade, umidade e composição das cinzas alteram o comportamento do alto-forno e exigem adaptações de engenharia e operação. Um dos principais desafios está na escala, já que o carvão vegetal apresenta menor resistência mecânica e pode gerar maior quantidade de finos, o que afeta a permeabilidade e o fluxo gasoso em equipamentos de grande porte. Por isso, a ampliação dessa rota para altos-fornos maiores exige novas soluções tecnológicas.

A experiência da Aperam mostrou, ainda, que a adaptação do equipamento é determinante. Em um dos casos apresentados, a empresa realizou a transição entre carvão vegetal e coque e posteriormente avaliou o retorno ao carvão vegetal, identificando a necessidade de adequações no alto-forno para que o equipamento operasse de maneira adequada com as características do redutor.

Uma transição com diferentes caminhos

As quatro apresentações mostraram que a descarbonização da siderurgia brasileira poderá envolver diferentes combinações de matérias-primas, redutores e processos. Sucata preparada para EAF, DRI/HBI produzido com gás natural ou hidrogênio, ferro metálico obtido a partir de coprodutos e gusa produzido com carvão vegetal são alternativas que podem ocupar diferentes espaços na matriz siderúrgica.

A escolha entre essas possibilidades dependerá das características de cada operação, dos custos de energia e matérias-primas, da disponibilidade de sucata e minério, da infraestrutura existente e da maturidade das tecnologias. Para D'Abreu, o Brasil precisa olhar para esses fatores de forma integrada e criar condições para aproveitar a capacidade industrial já instalada.

“O Brasil tem uma capacidade instalada de 50 a 52 milhões de toneladas. Só está usando 30, 32. A primeira medida é o quê? Vamos ocupar as que já estão lá. Os equipamentos já estão lá. Vamos aproveitar esse excesso de capacidade que está ociosa”, afirma.

Na avaliação do professor, a discussão sobre competitividade também passa por uma estratégia nacional para a siderurgia. “Nós precisávamos ter uma política de incentivo à siderurgia brasileira”, defende. Segundo ele, governo, empresas, universidades e centros de pesquisa precisam participar da construção dos caminhos tecnológicos e econômicos para o setor.

O painel mostrou, portanto, que a transição para uma siderurgia de menor emissão não será definida apenas pela escolha de uma nova tecnologia, mas pela capacidade de combinar soluções existentes e emergentes às características brasileiras. O aproveitamento de recursos, a adaptação de equipamentos, a economia circular, a disponibilidade de energia e a competitividade econômica deverão caminhar conjuntamente.

Ao reunir especialistas de diferentes segmentos da cadeia, a ABM Week contribui para aproximar experiências industriais, pesquisa e desenvolvimento tecnológico, criando espaço para discutir alternativas concretas para a evolução da siderurgia brasileira e para a construção de uma indústria mais competitiva e sustentável.

Sobre a 10ª ABM Week

Realizada entre os dias 8 e 10 de setembro, no Pro Magno Centro de Eventos, em São Paulo, a ABM Week é o principal evento técnico-científico e empresarial da América Latina voltado aos setores de metalurgia, materiais e mineração. A programação reúne congressos, seminários, simpósios, mesas-redondas, painéis, sessões técnicas e espaços dedicados à inovação, conectando empresas, academia e especialistas para discutir os principais desafios e tendências da indústria.

A 10ª edição da ABM Week teve a Gerdau como anfitriã e conta com o patrocínio das seguintes empresas: ArcelorMittal, DME Engenharia, Primetals, SMS group, Ternium, Usiminas, Vale, Bruker, Shinagawa, Acre, Aperam, Aplan, Carboox, Danieli, HWI – a member of Calderys, Ibar, Tecnosulfur, Reframax, RHI Magnesita, Vesuvius, Aldak Tenologia, Autron, AVB, Beda/Lechler, BRC, BRX Sistemas, Clariant, Contemp, Danfoss, EnergyTech, GE Vernova, GMI, Harsco, Jenike & Johanson, JK Global, Kaefer RIP, Kuttner, Lhoist, Maud Group, Nalco Water, NSK, Nouryon, Phoenix Global, Polytec, Ramon, Yantai Refra, Rimac, Russula, Tractian, Vika Controls, Wisdri, ABB, AçoKorte, Atomat, Belge, Camet, Cemi, CISDI, Cordstrap, DANTAN, Data Engenharia, Ducon, Densit/Densyx, Direxa, Durag, Eirich, Evcomx, Fluke, Fosbel, Furnace Solutions, Gervasi, Hastec, Heidenhain, Heraeus Electro-Nite, Herkules Group, IMS, Industrial Scientific, Instron, Intelbras, IRF South America, JT & Partners, KMD, Koppern, Lumar Metals, Malvern Panalytical, Rijeza, Ringspann, Sage,  São Joaquim Laminação, SMS Mill Services, SNF, Solenis, Spraying Systems, Suncoke Energy, Terresis/Magna, Tmeic, Togni, TotalEnergies, Utis, Veolia, Vixteam, Waelzholz Brasmetal e Weir.