Pesquisadores da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, projetaram uma nova adaptação para fornos de ferro e aço existentes que poderia reduzir as emissões de dióxido de carbono (CO2) da indústria siderúrgica em quase 90%.
Essa redução radical é obtida por meio de um sistema de reciclagem de carbono em “circuito fechado”, que pode substituir 90% do coque (combustível) normalmente usado nos sistemas atuais de alto-forno, produzindo oxigênio como subproduto.
Idealizado pelo professor Yulong Ding e pela Dra. Harriet Kildahl, da Escola de Engenharia Química da Universidade de Birmingham, o sistema é detalhado em um artigo publicado no Journal of Cleaner Production.
O estudo mostra que, se o sistema fosse implementado apenas no Reino Unido, poderia gerar economia de custos de 1,28 bilhãode libras em cinco anos, reduzindo as emissões gerais do Reino Unido em 2,9%.
Como funciona
A maior parte do aço do mundo é produzida por meio de altos-fornos que produzem ferro a partir do minério de ferro e fornos básicos de oxigênio que transformam esse ferro em aço.
O processo é inerentemente intensivo em carbono, usando coque metalúrgico produzido por destilação destrutiva de carvão em um forno de coque, que reage com o oxigênio na explosão de ar quente para produzir monóxido de carbono.
O monóxido de carbomo reage com o minério de ferro no forno para produzir CO2. O gás superior do forno contém principalmente nitrogênio, CO e CO2, que é queimado para elevar a temperatura do jato de ar até 1.200 a 1.350 graus Celsius em um fogão quente antes de ser soprado para o forno, com o CO2 e N2 (também contendo NOx) emitido para o meio ambiente.
O novo sistema de reciclagem captura o CO2 do gás superior e o reduz a CO usando uma rede mineral cristalina conhecida como material “perovskita”.
Esse material foi escolhido porque as reações ocorrem dentro de uma faixa de temperaturas (700 a 800 graus Celsius) que podem ser alimentadas por fontes de energia renováveis e/ou geradas por meio de trocadores de calor conectados aos altos-fornos.
Sob uma alta concentração de CO2, a perovskita divide o CO2 em oxigênio, que é absorvido pela rede, e CO, que retorna ao alto-forno. A perovskita pode ser regenerada à sua forma original em uma reação química que ocorre em um ambiente com baixo teor de oxigênio. O oxigênio produzido pode ser usado no forno básico de oxigênio para produzir aço.
A siderurgia é a maior emissora de CO2 de todos os setores industriais de base, respondendo por 9% das emissões globais. De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), devemos atingir uma redução de 90% nas emissões até 2050 para limitar o aquecimento global a 1,5 graus Celsius.
Fonte: TecXplore.
Imagem de capa de Hands off my tags! Michael Gaida por Pixabay.