Usina siderúrgica vem desenvolvendo soluções inovadoras para reciclagem de resíduos sólidos que reduzem os custos de produção e minimizam os impactos ambientais
A Aço Verde do Brasil (AVB) é a única siderúrgica brasileira “carbono neutro” certificada pela SGS segundo a metodologia do Protocolo GHG e da World Steel Association. Em 2022 seu inventário anual de gases de efeito estufa (GEE) foi de 0,02 tCO2 e/t aço enquanto a média mundial de emissões foi de 1,89 tCO2/t aço.
A AVB produz aço verde com baixas emissões de carbono, pois utiliza 100% de biocarbono em seus altos-fornos, usa 100% de energia elétrica renovável e não emprega nenhum combustível fóssil.
Agora, a AVB quer ser uma usina siderúrgica “resíduo zero”. Para isso vem investindo em vários projetos com foco em economia circular. A usina, projetada para ser sustentável e ambientalmente responsável desde a sua concepção, integra em seu planejamento estratégico o desenvolvimento de tecnologias, pesquisas e soluções para a reciclagem de seus resíduos sólidos.
Desde 2021, a AVB já investiu mais de R$ 220 milhões em pesquisa e desenvolvimento de novos processos, coprodutos e tecnologias que visam o reaproveitamento interno de 100% dos resíduos sólidos gerados, e que ofereçam um impacto significativo na redução dos custos de produção do aço, na redução dos efeitos no meio ambiente e na redução das emissões de CO2 para a atmosfera.
“O reaproveitamento interno dos resíduos no processo produtivo da AVB gera uma redução significativa do nosso custo de produção do aço sendo, portanto, um diferencial competitivo importante. Entre estes ganhos podemos citar, por exemplo, os incrementos advindos do reaproveitamento dos gases de processo gerado nos altos-fornos em substituição à queima de combustível fóssil no forno de reaquecimento da laminação e nos aquecedores da aciaria, que permite que o nosso custo de produção do aço seja muito menor do que o custo de produção de um aço similar sem o reaproveitamento dos resíduos gerados, ou seja, a produção de aço verde e sustentável gera valor e rentabilidade para o negócio”, afirma Sandro Raposo, diretor de ESG e Novos Negócios da Aço Verde do Brasil.
Mais sucata, menos emissões
A AVB emprega 1/3 de sucata sólida e 2/3 de ferro-gusa líquido na carga metálica de seu convertedor (que transforma o ferro-gusa – produto dos altos-fornos com alto teor de carbono – em aço) para produção de aço verde na aciaria. A empresa é a maior recicladora de sucata ferrosa no Maranhão, utilizando em 2022 mais de 100 mil toneladas do material.
O maior emprego de sucata sólida na aciaria é uma das ações de maior impacto e de menor prazo de implantação visando a descarbonização da siderurgia mundial. Entretanto, o maior emprego de sucata sólida dentro do convertedor está limitado à disponibilidade de sucata no mercado e à limitação de energia térmica disponível dentro do convertedor para fusão da sucata. Para resolver este problema a Aço Verde do Brasil desenvolveu a tecnologia de um novo pré-aquecedor de sucata, patente própria, que utiliza o gás de processo gerado nos altos-fornos para aquecer e elevar a temperatura da sucata de 25 oC para cerca de 600 oC antes do material ser carregado dentro do convertedor.
O preaquecimento da sucata permite um aumento significativo na quantidade de sucata carregada dentro do convertedor, saltando de 15% (média do setor) para cerca de 30% de sucata utilizada na carga metálica, sem a necessidade de uso de energia externa adicional.
“Além de produzirmos mais aço ao longo do ano, fazemos isso com um menor custo de produção, com um menor nível de emissões de carbono e com mais segurança pois o preaquecimento retira a toda a umidade contida na sucata, evitando assim explosões dentro do convertedor”, aponta Raposo.
Energia limpa com menos custo
Para não utilizar combustível fóssil como gás natural, óleo diesel, entre outros, a Aço Verde do Brasil reaproveita os gases de processo gerados nos altos-fornos, provenientes da queima do biocarbono, como combustível para os principais equipamentos de combustão da usina. Cem por cento da energia elétrica consumida pela AVB é renovável. E, em 2022, entrou em operação dentro da empresa uma planta termelétrica de 11 MW para a cogeração de energia elétrica limpa.
“Reutilizamos 100% dos gases de processo gerados nos altos-fornos e no convertedor da aciaria desde o início da nossa operação em 2015. Para isso, utilizamos uma tecnologia que desenvolvemos em parceria com uma empresa chinesa”, conta o executivo.
“A produção interna de energia elétrica limpa e renovável reduziu a nossa dependência de fontes de energias externas. Hoje, ela já abastece cerca de 1/3 da demanda por energia elétrica da usina. A expectativa é de que, em cinco anos, ela abasteça 100% da necessidade da planta”.
A usina emprega 100% de biocarbono nos seus altos-fornos ao invés de coque metalúrgico. Diferentemente do coque, que tem uma alta emissão de CO2 para a atmosfera, o biocarbono é uma matéria-prima carbono neutro segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) da ONU.
Todos os clientes de produtos de aço da AVB recebem um certificado de emissões de CO2 que informa a quantidade de emissões evitadas com a compra do aço verde. “O certificado AVB também pode ser usado como comprovação da aplicação de um aço de baixas emissões de CO2 nos produtos finais dos clientes de nossos clientes”, complementa Raposo.
O certificado ainda pode ser usado para reduzir as emissões do escopo 3 nos inventários anuais de gases de efeito estufa (GEE) dos clientes da companhia.
Economia circular reduz desperdício
A maior quantidade de resíduos sólidos no processo produtivo de uma usina siderúrgica são as escórias geradas no processo de produção do ferro-gusa (altos-fornos) e na produção do aço (aciaria).
A escória produzida nos altos-fornos da AVB são 100% compradas e reaproveitadas pela Cimento Açaí, uma joint venture do Grupo Ferroeste com a empresa espanhola Masaveu, para a produção de cimento que emprega, em média, cerca de 30% a 33% de escória em sua composição.
Já a escória produzida na aciaria, rica em óxido de cálcio e ferro, é utilizada internamente como substituto parcial do calcário empregado nos altos-fornos da AVB. Essa prática reduz o consumo total de calcário no processo e consequentemente o custo de produção do ferro-gusa.
A última ponta
O restante dos resíduos sólidos coletados no processo de produção do ferro e/ou aço como a lama gerada na limpeza e resfriamento dos gases de exaustão dos altos-fornos, finos de minério, pó de despoeiramento, dentre outros materiais ainda não têm destinação pautada no reaproveitamento. Mas em breve, a Aço Verde do Brasil mudará essa história.
Já está em fase final de implantação na AVB uma planta de produção de briquetes a frio por extrusão, que tem por objetivo reciclar 100% dos resíduos sólidos gerados na usina reforçando o pilar da economia circular.
Esta nova tecnologia de briquetagem a frio por extrusão, patenteada pela AVB, permitirá que os resíduos atuais, com altos teores de ferro e carbono e que possuem uma maior dificuldade de aglomeração, possam ser reciclados e reaproveitados, na forma de briquetes, como matéria-prima nos altos-fornos substituindo parcialmente (em pelo menos 10%,) o minério de ferro e o biocarbono granulado utilizados. O resultado é a redução do custo de produção do ferro-gusa e das emissões de carbono geradas no processo.
“É uma conquista significativa em termos de eficiência e redução de consumo de matérias primas e recursos naturais, além de um avanço tecnológico sem procedentes, pois estamos desenvolvendo um processo de aglomeração inovador e disruptivo”, explica Raposo.
Além disso, o emprego dos briquetes a frio extrudados, produzidos de resíduos nos altos-fornos, elimina a necessidade da existência de pátios de resíduos sólidos dentro da usina, otimizando o espaço e reduzindo a quantidade de resíduos gerados. Hoje, esses resíduos representam 20% do total gerado na AVB.
“É uma solução ambientalmente responsável transformar resíduos considerados descartáveis em coprodutos úteis e valiosos para transformar a indústria siderúrgica num negócio mais eficiente e sustentável”, diz o executivo.
A planta de briquetes será finalizada em dezembro deste ano e a previsão é iniciar a produção ainda no primeiro trimestre de 2024. Ela contribuirá fortemente para o incremento das atividades de reciclagem de coprodutos na AVB, reduzindo a dependência da usina na compra de matérias-primas virgens e minimizando seu impacto ambiental e das emissões de carbono associado à extração de novos recursos naturais.
Fonte: Exame
