A siderurgia com biorredutor e a carboquímica vegetal: Um modelo de biorrefinaria brasileira


04-11-15

Biorrefinaria é uma instalação industrial ou conjunto de instalações onde se produzem combustíveis, energia, materiais, insumos e variadas moléculas orgânicas com base na biomassa. As usinas de cana-de-açúcar e as indústrias de celulose e papel são exemplos de biorrefinarias que já estão em operação. No Brasil, poderemos ter biorrefinarias à base de carvão vegetal com o aproveitamento total da carboquímica vegetal. Isso é possível e desejável. Da carbonização ou pirólise de biomassa florestal resulta o carvão vegetal com rendimentos mássicos da ordem de 25%. No Brasil são produzidos anualmente cerca de 10 milhões de toneladas de carvão vegetal para uso principalmente em siderurgia. Energeticamente isso não é pouco, mas deve ser melhorado com a recuperação e uso de grande parte dos 75% perdidos no processo. A solução dessa equação requer tecnologia e investimento. Na verdade, o que se precisa são investimentos para aplicar as tecnologias já desenvolvidas e assim viabilizar todo o setor de carvão vegetal e de ferro-gusa e aço-verde, uma das melhores formas de fixar carbono e de gerar empregos e renda.

A floresta energética é grande captadora de CO2 e o uso da mesma para produzir carvão vegetal é largamente praticado no Brasil. Cerca de 11% do aço brasileiro (cerca de 4 milhões de toneladas em 2011, segundo o Instituto Aço Brasil) é produzido com biorredutor, exemplo singular no mundo movido a outro carvão; o carvão mineral, energético importante, porém altamente poluidor, a mais poluidora de todas as fontes de energia. Embora o Brasil historicamente use o carvão mineral (carvão vapor) para gerar energia elétrica, felizmente não é um combustível tão importante como em países desenvolvidos. O coque de carvão mineral é usado como redutor para o minério de ferro desde os anos de 1950 com a entrada em produção da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), antes, usava apenas o carvão vegetal. Devido a questões técnicas não é possível substituir o coque por biorredutor em altofornos de grande porte como os da CSN, CST entre outras.

Recuperando-se adequadamente os voláteis dos processos de pirólise da biomassa florestal obter-se-á o bio-óleo, também conhecido como alcatrão vegetal, matéria-prima para sínteses orgânicas e fonte de matérias-primas para a química fina. O país tem tecnologias desenvolvidas para isso e já existem várias empresas usando o bio-óleo para gerar energia. Outras aplicações como aditivos alimentares, piche isento de enxofre entre outros produtos também são comerciais. O biorredutor para minério de ferro é apenas uma das aplicações possíveis para a biomassa siderúrgica brasileira (Fig. 1).

A lenha e o carvão vegetal sempre participaram da Matriz Energética Brasileira, correspondendo, hoje, a cerca de 10% do consumo de energia primária, o que não é insignificante. A cadeia produtiva do carvão vegetal biorredutor precisa de atenção, investimentos e estímulo para continuar produzindo o melhor aço.

O caminho para a sustentabilidade do carvão vegetal como biorredutor é a criação de um fundo financiador da grande transformação tecnológica demandada pelo setor com a produção de florestas capazes de alimentar a indústria com carvão vegetal adequado e mitigar a emissão de gases de efeito estufa. Um fundo de desenvolvimento que capte recursos no mercado de carvão mineral siderúrgico importado e reverta para o desenvolvimento de tecnologias limpas baseado na siderurgia com o biorredutor. Os investimentos devem ser aplicados no scale-up de tecnologias inovadoras e em plantas demonstrativas em parceria com os produtores de ferro-gusa independentes e as siderúrgicas integradas.

Esse fundo deverá promover toda a cadeia produtiva desde a fase florestal, passando pela indústria do biorredutor com carboquímica vegetal anexa a siderurgia com cogeração e a criação de um mercado certificado para o aço verde, verdadeiramente sustentável e mitigador das emissões. A geração elétrica com gás de aciaria a carvão vegetal já é uma realidade em várias unidades, além da geração com alcatrão vegetal. Essas ações levadas de forma conjunta deverão também promover a criação de conglomerados produtores, associados e cooperativados com densidade de capital, tecnologia e mercado. Tais medidas significam quebra de paradigma e mudanças em uma cadeia produtiva milenar que é esquecida e negligenciada em pleno século XXI. O desenvolvimento da carboquímica vegetal com investimentos fortes e duradouros ao longo do tempo dará ao país um modelo inovador de  biorrefinaria genuinamente brasileira.

Ferro-gusa produzido com carvão vegetal, o bio-redutor (Foto: JD Rocha, 2013).


  • José Dilcio Rocha

    JOSé DILCIO ROCHA

    Engenheiro Químico formado pela Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP (1990). Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos pela UNICAMP (1993) e doutor em Engenharia Mecânica…

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