Pesquisa desenvolveu modelo para aprimorar desempenho e viabilizar aplicação da tecnologia de transformação do minério em metal
Produzido a partir de fontes renováveis, o uso de “hidrogênio verde” para transformar minério de ferro em ferro metálico e aço pode tornar a produção mais eficiente e reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO₂), um dos maiores poluentes emitidos pelas indústrias. Esta é a conclusão de uma pesquisa realizada na Escola Politécnica (Poli) da USP que analisou o processo por meio de experimentos. O estudo desenvolveu um modelo matemático detalhado, que abrange múltiplas escalas, desde a microscópica, dos grãos que compõem cada pelota de minério, até a do forno industrial. Os resultados contribuirão com a identificação mais precisa de estratégias para melhorar o desempenho e viabilizar a aplicação da tecnologia.
A pesquisa é descrita no trabalho de doutorado que venceu a 14ª edição do Prêmio Tese Destaque USP na categoria Engenharias. “O processo convencional de produção de ferro, realizado em alto-forno, é altamente emissor de CO₂”, declara ao Jornal da USP a engenheira química Patrícia Metolina, autora do estudo.
“A indústria siderúrgica é responsável por cerca de um terço das emissões industriais de CO₂, segundo estatística de 2014 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) e por aproximadamente 7% das emissões globais, conforme dados de 2020 da Agência Internacional de Energia (IEA).”
A engenheira afirma que algumas indústrias siderúrgicas estão em fase de testes e projetos piloto para viabilizar a produção de ferro por meio da redução direta com hidrogênio (H-DR), usando hidrogênio gerado a partir de fontes renováveis, como energia solar e eólica, o chamado “hidrogênio verde”. “No entanto, para que essa rota tecnológica se torne viável comercialmente em larga escala é essencial que o ‘hidrogênio verde’ se torne competitivo em termos de custo, disponibilidade e infraestrutura de fornecimento”, conclui.
A pesquisa faz parte da tese de doutorado Processo de produção de ferro usando redução direta com hidrogênio para zerar a emissão de CO2: um estudo em multi-escala das reações gás-sólido não catalíticas, defendida no Departamento de Engenharia Química da Poli, orientada pelo professor Roberto Guardani.
Júlio Bernardes para o Jornal da USP
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