A meta aspiracional de longo prazo do Acordo de Paris sobre mudanças climáticas é limitar o aquecimento global a 1,5 grau Celsius acima dos níveis pré-industriais e, assim, reduzir a frequência e a gravidade de inundações, secas, incêndios florestais e outros eventos climáticos extremos. Alcançar essa meta exigirá uma redução significativa nas emissões globais de dióxido de carbono (CO2 ) em todos os setores econômicos. Um grande obstáculo, no entanto, pode ser o setor industrial, responsável por cerca de 25% das emissões globais de CO2 relacionadas à energia e aos processos — particularmente no setor siderúrgico, o maior emissor de CO2 da indústria .

A produção de ferro e aço agora depende fortemente de combustíveis fósseis (carvão ou gás natural) para aquecimento, conversão de minério de ferro em ferro e fortalecimento do aço. A produção de aço pode ser descarbonizada por uma combinação de vários métodos, incluindo tecnologia de captura de carbono, uso de combustíveis de baixo ou zero carbono e aumento do uso de aço reciclado. Agora, um novo estudo publicado no Journal of Cleaner Production  explora sistematicamente a viabilidade de diferentes estratégias de descarbonização do ferro e do aço.

O menu de estratégias atual inclui a melhoria da eficiência energética, a troca de combustíveis e tecnologias, o uso de mais sucata de aço e a redução da demanda. Utilizando o modelo de Projeção Econômica e Análise de Políticas do MIT, um modelo multissetorial e multirregional da economia mundial, pesquisadores do MIT, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e da ExxonMobil Technology and Engineering Co. avaliam o potencial de descarbonização da substituição de processos de produção baseados em carvão por fornos elétricos a arco (EAF), juntamente com sucata de aço ou " ferro de redução direta " (DRI), que é alimentado por gás natural com captura e armazenamento de carbono (NG CCS DRI-EAF) ou por hidrogênio (H2DRI - EAF).

Em um cenário global de mitigação climática alinhado à meta climática de 1,5°C, essas tecnologias avançadas de siderurgia poderiam resultar em uma profunda descarbonização do setor siderúrgico até 2050, desde que os custos da tecnologia sejam baixos o suficiente para permitir sua implantação em larga escala. Custos mais altos favoreceriam a substituição do carvão por eletricidade e gás natural, o maior uso de sucata de aço e a redução da demanda, resultando em uma redução de mais de 50% nas emissões em relação aos níveis atuais. Custos tecnológicos mais baixos permitiriam a implantação em massa de GN CCS DRI-EAF ou H2DRI - EAF, reduzindo as emissões em até 75%.

Mesmo sem a adoção dessas tecnologias avançadas, o setor siderúrgico poderia reduzir significativamente sua intensidade de emissões de CO2 (quanto CO2 é liberado por unidade de produção) com as tecnologias de produção de aço existentes, principalmente substituindo o carvão por gás e eletricidade (especialmente se for gerado por fontes de energia renováveis), usando mais sucata de aço e implementando medidas de eficiência energética.

“A indústria siderúrgica precisa combinar diversas estratégias para reduzir substancialmente suas emissões até meados do século, incluindo um aumento na reciclagem, mas investir em reduções de custos em vias de hidrogênio e captura e sequestro de carbono permitirá uma mitigação de emissões ainda mais profunda no setor”, afirma o autor supervisor do estudo, Sergey Paltsev , vice-diretor do Centro de Ciência e Estratégia de Sustentabilidade do MIT (MIT CS3) e cientista pesquisador sênior da Iniciativa de Energia do MIT (MITEI).

Este estudo foi apoiado pelo MIT CS3 e pela ExxonMobil por meio de sua associação ao MITEI.