Siderurgia busca diferentes rotas para cortar emissões

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O setor siderúrgico vive uma situação aparentemente paradoxal: é um dos grandes emissores industriais, respondendo por cerca de 8% das emissões globais de gases de efeito estufa, mas também é indispensável para a transição energética, pois fornece aço para turbinas eólicas, carros elétricos, infraestrutura de energia renovável e construções mais eficientes. Nesse cenário, o consumo mundial de aço deve crescer em torno de 20% até 2050, o que já obriga essa indústria a tomar medidas para reduzir sua intensidade de carbono e transformar a maneira como o aço é produzido.

A descarbonização do setor deve consumir, até 2050, investimentos entre US$ 1,5 trilhão e US$ 2 trilhões em novos processos e infraestrutura, cifra que supera o próprio valor de mercado somado das empresas siderúrgicas, segundo a Associação Mundial do Aço. É consenso no setor que não existirá uma solução única para a descarbonização da siderurgia mundial, já que as tecnologias adotadas e o ritmo de implementação dependerão dos recursos, incentivos e vocações de cada país.

O maior desafio da indústria está na transição da rota integrada, que é o processo tradicional de fabricação de aço a partir de matérias-primas virgens, que inclui a redução do minério de ferro em ferro-gusa nos altos-fornos, a conversão do gusa em aço líquido e a laminação (transformação no produto final). Essa rota é de difícil descarbonização porque usa carvão mineral não só como combustível para gerar calor, mas como um agente químico redutor, indispensável ao processo. Atualmente, as tecnologias que permitem a descarbonização já começam a ser empregadas pelas siderúrgicas, mas ainda não alcançaram larga escala, pois implicam na substituição de altos-fornos, o que demanda altos investimentos.

Em recente estudo sobre descarbonização na indústria siderúrgica, o BNDES aponta três frentes de mitigação de emissões: o forno elétrico a arco (FEA), que utiliza sucata e eletricidade; a rota que combina a redução direta do minério (DRI, na sigla em inglês) com forno elétrico, com a possibilidade de substituir o gás natural por hidrogênio de baixo carbono; e o hidrogênio verde (H2V), que pode substituir o carbono como agente redutor e fonte de calor. Além disso, o estudo aponta uma tendência de regulamentação ambiental crescente nos mercados desenvolvidos, com mecanismos como o ajuste de carbono na fronteira (CBAM) europeu, que cria um custo associado às emissões incorporadas nos produtos importados.

De acordo com Pedro Paulo Mesquita, economista do BNDES e um dos autores do estudo, há dois movimentos na descarbonização do setor: um de mais curto prazo, envolvendo o aprimoramento de processos, eficiência energética, substituição de insumos e fontes de energia e elevação do uso de sucata; e outro, mais demorado, de desenvolvimento de tecnologias disruptivas, como a redução direta ou autorredução com uso de hidrogênio e biocarbono. “Enquanto o primeiro movimento tende a produzir efeitos no horizonte 2030, podemos dizer que somente a partir desse mesmo ano começaremos a observar o impacto da introdução de tecnologias mais disruptivas”, avalia.

A matriz produtiva baseada na economia circular e na reciclagem de sucata metálica foi uma das alavancas utilizadas pela Gerdau para atingir uma intensidade de carbono cerca de 50% inferior à média global da indústria - cada tonelada de aço produzido pela empresa emite 0,86 tonelada de CO2 equivalente nos escopos 1 e 2 (que incluem as emissões do processo produtivo e do uso de energia). Hoje a empresa transforma cerca de 10 milhões de toneladas de sucata por ano em produtos e usa fornos elétricos a arco (FEA), processo menos intensivo em carbono que o tradicional com alto-forno.

A empresa também tem investido para aumentar a autoprodução e o consumo de energia renovável, que já alcança mais de 50% do consumo total no Brasil, e no aumento da eficiência energética nos parques industriais. “Todas essas três frentes de atuação sustentam a trajetória de redução contínua de emissões da companhia e impulsionam o cumprimento da meta”, diz Cenira Nunes, gerente-geral de meio ambiente da Gerdau. Até 2031, a empresa pretende atingir 0,82 tonelada de CO2 por tonelada de aço produzido e alcançar a neutralidade de carbono em 2050.

Segundo a executiva, o caminho mais crítico está na transição energética da rota integrada, que usa minério e carvão mineral na produção do aço em Minas Gerais. Com o conhecimento atual, as alternativas possíveis são a substituição dos altos-fornos tradicionais por reatores de redução direta do minério com gás natural ou hidrogênio verde, que podem assumir o papel de combustível de transição. Outra frente é a manutenção da produção existente, com a aplicação de tecnologias de captura, transporte e armazenamento de carbono (CCUS, na sigla em inglês). Nessa direção, a Gerdau firmou memorando de entendimento com a Petrobras para explorar potenciais modelos de negócios nas frentes de combustíveis de baixo carbono, hidrogênio e seus produtos, CCUS e projetos de pesquisa relativos à produção de aço via redução direta a gás natural.

Com operações na Europa e no Brasil, a Aperam tem buscado uma estratégia de descarbonização baseada na integração da operação entre floresta e indústria, na substituição de energia fóssil e no desenvolvimento de oportunidades de negócio circulares. A usina da empresa em Timóteo, no Vale do Aço mineiro, que produz aços inoxidáveis e especiais, é integrada à unidade de bioenergia, no Vale do Jequitinhonha, responsável pelo manejo de florestas plantadas de eucalipto e pela produção do carvão vegetal que abastece os altos-fornos da siderúrgica, com capacidade para produzir cerca de 440 mil toneladas do insumo por ano.

Em 2011, a companhia converteu os dois altos-fornos da usina de Timóteo para utilizar carvão vegetal renovável em substituição ao coque de origem fóssil. A mudança exigiu o desenvolvimento de uma cadeia integrada de produção de carvão vegetal, sustentada por cerca de 150 mil hectares, entre florestas plantadas e áreas de preservação no Jequitinhonha. O modelo permitiu que a empresa deixasse de emitir 250 mil toneladas de CO2 equivalente nos últimos três anos.

Para Rodrigo Villela, CEO da Aperam Brasil, a produção de aço de baixo carbono traz impactos positivos para toda a cadeia, também no escopo 3, que se refere às emissões indiretas, envolvendo clientes e fornecedores. “Entregar um aço de baixa intensidade de carbono significa apoiar as indústrias e nossos clientes a reduzirem as emissões de suas próprias cadeias de suprimento”, diz. Segundo Villela, a sustentabilidade torna-se um vetor direto da competitividade, desde que o ambiente de negócios brasileiro assegure concorrência justa contra matérias-primas de alta emissão de CO2.