Progresso de aço verde real

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O think tank britânico ReThink Energy produziu seu último relatório sobre a transição da indústria siderúrgica, Green Steel Premium, Myth or Reality. Aço verde real é possível, e agora provável. Eles analisam os efeitos da invasão russa da Ucrânia e o impacto subsequente no preço da energia, bem como os impactos da Lei de Redução da Inflação dos EUA.

Eletrificação da indústria siderúrgica. Gráfico cortesia da ReThink Energy.

Eles preveem a rápida eletrificação da indústria siderúrgica global em meados da próxima década – veja o gráfico acima. A indústria será inconveniente para descarbonizar, mas não impossível, graças ao hidrogênio verde.

Os custos de insumos de minério de ferro, carvão, gás natural, hidrogênio e eletricidade ditam o quão barato ou caro o aço será.

Existem dois principais métodos primários de produção de aço: "o caminho BF/BOF (alto-forno/forno básico de oxigênio) e o caminho DRI/EAF (redução direta de ferro/forno elétrico a arco)". A via BF/BOF "representa 69% da produção mundial e requer minério de ferro como matéria-prima que é reduzido em alto-forno a 1.000 graus Celsius com a ajuda de carvão de coque na ausência de ar. O oxigênio removido está reagindo com o carbono e produzindo emissões de CO2. O ferro líquido é o principal produto de um alto-forno que é então movido para um forno básico de oxigênio onde o oxigênio é soprado através do líquido para diminuir seu teor de carbono e, finalmente, produzir aço bruto líquido. Cromo e níquel estão entre muitos elementos e compostos que podem ser adicionados ao aço bruto - formando o aço inoxidável neste caso - para produzir um dos 2.500 graus diferentes de aço em uso hoje."

São produzidas 1,9 toneladas de emissões de CO2 por tonelada de aço.

Nos procedimentos DRI/EAF, "a primeira etapa é a redução direta do ferro que leva o minério de ferro e o reduz com hidrogênio ou gás natural e dióxido de carbono a 800 graus Celsius para criar ferro esponjoso. Este é então derretido em um forno elétrico forno a arco para criar aço bruto líquido."

A produção de uma tonelada de aço via DRI/EAF requer entre 3,5 MWh e 5,0 MWh de entrada total de energia. Atualmente, isso libera 1,15 tonelada de CO2 por tonelada de aço produzida. Há um potencial muito maior para descarbonizar o caminho DRI do que o caminho BF/BOF usando apenas hidrogênio verde no processo de redução e energia renovável para operar o forno elétrico a arco. Pode ser possível eliminar completamente as emissões.

O aço seria então designado por cor, aço cinza produzido com hidrogênio criado a partir do metano, aço verde produzido com hidrogênio criado a partir da eletrólise da água e alimentado por energia renovável.

O aço produzido a partir da reciclagem de sucata é rotulado como produção secundária de aço. No momento, isso representa apenas 20% da produção. A ReThink Energy espera que esse percentual cresça para cerca de 35% até 2050, à medida que mais aço for reciclado.

Embora o minério de ferro seja extraído em cerca de 50 países, a maior parte vem da Austrália e do Brasil. Os custos de envio também devem ser contabilizados no custo de produção de aço, tanto para minério de ferro quanto para carvão. O preço do gás natural ditará o preço do aço no curto prazo, o preço do hidrogênio o fará no longo prazo.

Com a crise energética em curso, o preço do carvão disparou. Isso parece ter diminuído a diferença entre o custo do aço verde e do aço tradicional, aproximando um pouco mais o tempo em que o aço verde supera seu rival tradicional.

Como o imposto de fronteira de carbono da Europa é introduzido em 2026, os usuários de aço terão que pagar um prêmio pelo aço verde? Isso pode valer a pena para evitar o imposto e poder dizer aos consumidores mais exigentes que seus produtos são produzidos de forma sustentável.

A ReThink Energy prevê que o aço verde será a forma mais barata de aço produzida nos EUA nos próximos 12 meses. O hidrogênio já é produzido de forma razoavelmente barata nos EUA. Adicione a isso o subsídio anunciado no IRA e, se houver oferta de hidrogênio verde, o aço verde será o aço mais barato. "Atualmente, a forma mais barata de produzir aço na América do Norte é por meio do processo Gas-DRI/EAF — US$ 836,15."