Publicado hoje (20 de setembro) na revista Natureza, um estudo liderado por pesquisadores da University College London (UCL) descobriu que, ao atualizar as instalações mundiais de produção de ferro e aço, as emissões de carbono podem ser reduzidas em 58,7 gigatoneladas entre 2020 e 2050. Isso equivale aproximadamente a dois anos de carbono global líquido. emissões. Além disso, descobriram que avançar com retrofits de redução de emissões cinco anos antes de quando normalmente seriam programados reduziria as emissões em 69,6 gigatoneladas durante esse período. A produção de ferro e aço contribui com cerca de 7% para o total das emissões globais de carbono.
A abordagem de pesquisa
Para desenvolver este cronograma, a equipe de pesquisa criou um banco de dados abrangente de 19.678 unidades de processamento individuais localizadas em 4.883 usinas siderúrgicas individuais em todo o mundo, inventariadas por suas características técnicas, incluindo suas localizações, tecnologias de processamento, detalhes operacionais, status e idade.
A produção de ferro e aço é um processo com muitas emissões de carbono. Os cientistas descobriram que em 2019, último ano em que há dados disponíveis, 74,5% do aço mundial foi produzido em centrais movidas a carvão que libertam emissões consideráveis de carbono. Existem tecnologias para reduzir essas admissões, mas as atualizações são caras e demoradas e, portanto, geralmente só são realizadas no final da vida operacional de uma unidade de processamento.
Insights de refinamento e modernização
A refinação também é difícil para o equipamento e as unidades de processamento individuais dentro de cada fábrica precisam de ser adaptadas periodicamente para prolongar a sua vida útil operacional. No geral, 43,2% das fábricas siderúrgicas globais foram modernizadas com novas tecnologias ou melhoraram os seus processos de outra forma para prolongar a sua vida útil operacional. A frequência de suas reformas depende da técnica empregada e da idade, mas normalmente ocorre após 15 a 27 anos de uso.
A equipe descobriu que se todas as unidades de processamento atualmente em operação fossem atualizadas para incorporar tecnologia de baixas emissões no momento previsto para sua reforma, as emissões totais do setor siderúrgico poderiam ser reduzidas em 58,7 gigatoneladas entre 2020 e 2050, mas se todas as reformas e as atualizações fossem aceleradas e concluídas cinco anos antes, a economia total de carbono seria 16% maior, com 69,6 gigatoneladas.
Esforços em toda a indústria
De acordo com os investigadores, os esforços de mitigação terão de ocorrer ao nível de cada instalação, e a descarbonização de toda a indústria siderúrgica depende dos esforços empreendidos por cada fábrica. Devido à complexidade e variedade de métodos envolvidos na produção de aço em todo o mundo, não existe uma tecnologia ou solução de descarbonização que sirva para todo o setor, e cada unidade de processamento deve ser atualizada individualmente de acordo com suas especificações técnicas.
O autor sênior, Professor Dabo Guan (UCL Bartlett School of Sustainable Construction), disse: “Nossos resultados fornecem um histórico vívido para a possibilidade de alcançar emissões líquidas zero de carbono na produção de ferro e aço no futuro. Ao modernizar as fábricas existentes com tecnologias de baixo carbono e ao melhorar a recolha e reciclagem de sucata, o setor siderúrgico pode reduzir drasticamente as suas emissões de carbono. Este estudo esclarece as reduções específicas de emissões que são possíveis na indústria siderúrgica.”
Distribuição Tecnológica e Recomendações
Cerca de 63% da produção mundial de aço provém de algum tipo de alto-forno a oxigênio, enquanto a maior parte da capacidade restante é produzida por fornos elétricos a arco. A actualização do inventário global de altos-fornos de oxigénio produzirá as maiores poupanças líquidas de carbono, cerca de 74% da poupança total de carbono projectada. As actualizações dos fornos eléctricos de arco representariam a segunda maior poupança líquida de carbono, cerca de 16% do total projectado, embora isto possa ser limitado pela quantidade total de sucata disponível em todo o mundo, uma vez que a técnica depende da reciclagem dos metais existentes.
Os investigadores esperam que estes dados possam ser utilizados para identificar formas melhoradas de atualizar fábricas siderúrgicas antigas com tecnologias de redução de emissões, a fim de atingir emissões líquidas zero de carbono mais rapidamente. A compilação desta base de dados global disponível publicamente de fábricas de ferro e aço e o acompanhamento de todas as suas idades e tecnologias melhorou significativamente o detalhe dos dados sobre as emissões de carbono da produção global de ferro e aço.
Orientação para formuladores de políticas
Os investigadores sublinham que, devido à vasta gama de métodos de produção e desenhos de instalações, os detalhes das actualizações individuais e dos esforços de mitigação de cada unidade de processamento terão de ser feitos individualmente. A sua investigação ajudará os decisores políticos a criar um roteiro sobre quando e como modernizar as fábricas de ferro e aço para cumprir as metas de redução de emissões.
O primeiro autor, estudante de doutorado, Tianyang Lei, da Universidade de Tsinghua, disse: “Nosso estudo apresenta vários caminhos de mitigação de emissões de CO2 no nível da planta, otimizando quando e como modernizar cada planta com base nas rotas de processamento, último ano de modernização e vida útil operacional, enfatizando a importância de adaptação antecipada com tecnologias de descarbonização profunda para alcançar emissões líquidas zero de carbono até 2050.”
Disparidades geográficas e principais emissores
O banco de dados revela outros insights sobre a indústria siderúrgica. Regiões geograficamente diferentes tendem a utilizar tecnologias e técnicas diferentes com base nas tecnologias e matérias-primas disponíveis na região. Algumas das fábricas de produção à base de carvão com maior utilização intensiva de carbono estão concentradas na China, no Japão e na Índia, enquanto as fábricas no Médio Oriente e na América do Norte, que têm maior acesso aos recursos de gás natural, utilizam técnicas que emitem relativamente menos dióxido de carbono.
As cinco principais fábricas de ferro e aço emissoras de carbono contribuem com 7% do total de emissões de CO2 da indústria siderúrgica global, mas representam apenas 0,1% do total de 4.883 fábricas. São eles: Anshan Iron & Steel (China), Posco – Pohang Iron & Steel (Coréia do Sul), Shanghai Baosteel (China), Jiangsu Shagang (China), Maanshan Iron & Steel Group (China). Os investigadores dizem que a modernização destas centrais para reduzir as suas emissões de carbono demonstraria a viabilidade de outras centrais semelhantes.
A pesquisa foi liderada pela UCL e conduzida em colaboração com a Universidade Tsinghua, a Universidade de Pequim e o King’s College London.