Antigamente, pensava-se que a produção de aço era difícil, senão impossível, de descarbonizar, sendo uma etapa fundamental do processo totalmente dependente do carvão ou do gás natural. Bem, isso foi então. A primeira e maior fábrica de aço verde em grande escala do mundo está tomando forma na Suécia, com a ajuda do hidrogénio verde. Isso deixa cerca de 1.000 siderúrgicas em todo o mundo ainda por descarbonizar, mas pelo menos é um começo.
Hidrogênio verde para acalmar o demônio do carbono do aço
Não é nenhum segredo que o aço é um demônio do carbono. Seguindo uma estimativa comumente citada, a produção de aço é responsável por 11% de todas as emissões de gases com efeito de estufa a nível mundial, em parte porque é necessário envolver gás ou carvão.
Remover a energia fóssil dessa equação não é fácil, com certeza. Mas também não é impossível. O fator que torna isso possível é o hidrogênio verde, que se refere ao hidrogênio extraído da água em um sistema de eletrólise.
O postigo pegajoso é a fonte de eletricidade para operar os eletrolisadores. Do ponto de vista de salvar o planeta, a eletrólise da água não faz sentido se as centrais elétricas fósseis forem a fonte. No entanto, os recursos renováveis estão agora disponíveis. Com o custo da energia eólica e solar continuando a cair, os argumentos econômicos e climáticos para o hidrogênio verde estão ambos começando a se construir.
Hidrogênio Verde Para Aço Verde
O domínio da energia fóssil sobre o aço ocorre em vários pontos ao longo do caminho, particularmente na etapa DRI (abreviação de produção direta de ferro reduzida), que produz ferro metálico a partir de minério de ferro juntamente com um gás rico em carbono. Aqui está uma explicação da World Steel Association:
“A redução direta do ferro é a remoção química (redução) do oxigênio do minério de ferro na sua forma sólida. O ferro utilizado no processo de produção de aço é atualmente reduzido quimicamente do minério de ferro através da utilização de recursos fósseis – gás natural ou carvão.”
Substituir o gás e o carvão pelo hidrogênio verde é um grande passo na direção certa, embora a WSA aponte que será um longo caminho a percorrer. Em 2022, observam eles, cerca de 76% do fornecimento global de hidrogênio provém atualmente do gás natural e 23% provém do carvão, com o hidrogênio verde mal se destacando, com menos de 0,1%.
Numa ficha informativa datada de junho de 2022, citam um modelo da Agência Internacional de Energia, que prevê que apenas 8% da produção total de aço dependerá do hidrogênio verde para reduzir o minério de ferro até 2050.
Um grande gargalo é a disponibilidade de energia renovável para gerar a eletricidade necessária para frotas totalmente novas de eletrolisadores. A WSA também observa que a rede de transmissão de hidrogênio precisa de algumas obras antes de entrar na equipe A.
“Existem hoje cerca de 5.000 km de gasodutos de hidrogênio em todo o mundo, em comparação com cerca de 3 milhões de km de gasodutos de transporte de gás natural”, explica a WSA. “As tubulações de transmissão de gás natural de alta pressão existentes poderão ser convertidas para fornecer hidrogênio puro no futuro, se deixarem de ser utilizadas para gás natural, mas a sua adequação deve ser avaliada caso a caso e dependerá do tipo de gás natural, aço usado no gasoduto e a pureza do hidrogênio transportado.”
“Outro desafio é que é necessário três vezes mais volume para fornecer a mesma quantidade de energia que o gás natural, acrescentam.
A solução de aço verde H2
No entanto, os fabricantes de aço não precisam de pegar num número e esperar pelo hidrogênio verde. Eles podem superar o obstáculo do oleoduto produzindo seu próprio hidrogênio verde no local e podem pagar antecipadamente aos desenvolvedores de energia renovável para garantir um fornecimento suficiente de quilowatts limpos para os eletrolisadores.
Esse é o plano da startup H2 Green Steel, que está construindo uma nova usina anunciada como “a primeira usina siderúrgica verde em grande escala do mundo no norte da Suécia”.
A H2 Green Steel já arrecadou milhões para a nova siderúrgica desde o seu lançamento em 2020. As últimas notícias surgiram em 22 de janeiro, quando a empresa anunciou novas adições de financiamento, incluindo uma doação de 250 milhões de euros do Fundo de Inovação da UE, elevando o total para 6,5 bilhões de euros ou cerca de US$ 7 bilhões.
Com o hidrogênio verde na mistura, a H2 Green estima que o seu aço será produzido com emissões de CO2 95% inferiores em comparação com os altos-fornos alimentados a coque, o que leva a empresa a descrever-se como “conduzindo uma das maiores iniciativas de impacto climático a nível mundial”.
“A construção da principal fábrica de aço verde em Boden, com produção integrada de hidrogênio verde e ferro verde, está bem encaminhada”, observam, com início previsto para 2025.
“Uma grande parte da eletricidade necessária foi garantida em contratos de compra de energia de longo prazo, e metade dos volumes anuais iniciais de 2,5 milhões de toneladas de aço quase zero foram vendidos em contratos vinculativos de cinco a sete anos com clientes”, eles adicionar.
Energia Renovável É
Essa referência a uma “grande parte da eletricidade” parece um tanto vaga, mas numa recapitulação do projeto no outono passado, H2 Green esclareceu que se trata de energia renovável. Aqui está a explicação da empresa:
“A planta da H2 Green Steel em Boden, na Suécia, será a primeira do tipo a combinar a produção de hidrogênio verde, ferro verde e aço verde em um único fluxo, utilizando eletricidade renovável em todo o processo de produção.
“O maior eletrolisador da Europa produzirá o hidrogênio usado no processo do reator de redução direta. É na etapa de redução direta que a maior parte da redução de emissões é alcançada.”
“Um produto de ferro esponja quente é então processado através de um forno elétrico a arco junto com sucata de aço para um fundido homogêneo de aço líquido e depois para fundição contínua e laminação, bem como colagem.”
A fábrica de Boden é apenas o começo. A H2 Green já planeja uma “aceleração exponencial do seu impacto de descarbonização”, com “novos setores verticais da indústria que aproveitam o hidrogênio verde” desempenhando um grande papel.
O roteiro exponencial
Falando em exponencial, o H2 Green faz parte de um esforço que visa acelerar a descarbonização de indústrias difíceis de descarbonizar, chamado de Exponential Roadmap Initiativ. A ERI foi lançada em 2018 e expandiu a sua rede desde então, descrevendo-se como “um parceiro credenciado da Race To Zero dos Campeões de Alto Nível das Alterações Climáticas da ONU e um parceiro fundador dos Líderes da Cadeia de Abastecimento de 1,5°C e do SME Climate Hub.”
O objetivo é ampliar soluções climáticas de alto impacto e colmatar uma lacuna nos sistemas de contabilização do carbono, que têm deixado algumas startups de tecnologia limpa à mercê.
“As empresas estabelecidas podem definir metas ambiciosas de redução de gases com efeito de estufa para as suas operações. Para uma empresa industrial de tecnologia limpa que constrói uma operação do zero, outras metas são mais relevantes”, explica H2 Green. “A Exponential Roadmap Initiative apresenta uma estrutura na qual uma empresa de tecnologia limpa pode avaliar e verificar a sua ambição e capacidade de dimensionar soluções climáticas exponencialmente.”
A ideia é fornecer à comunidade de investidores algumas orientações firmes e baseadas na ciência para investir em novas tecnologias que salvam o planeta, por isso fique atento para saber mais sobre isso.
Publicado originalmente no Clean Technica
Por Tina Casey
Nenhum comentário ainda, seja o primeiro!