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Descarbonização do aço: o quão ecológico pode ser?

O aço desempenha um papel fundamental na geração, transmissão e otimização de energia, tornando-o um setor indispensável para qualquer economia. Prevendo uma demanda substancial nos cenários doméstico e global, o aço está pronto para manter sua importância em breve. Com a estratégia da Índia de dobrar sua produção de aço até 2030, o setor poderá enfrentar um aumento de aproximadamente 2,5 vezes nas emissões de CO₂ decorrentes da produção de aço bruto.





Em resposta ao aumento esperado do impacto ambiental da produção de aço nos próximos anos, torna-se imperativo que a Índia promova mudanças. De fato, os dados mostram que o custo da inação na descarbonização é significativamente mais alto para os participantes do setor siderúrgico. Aqui, apresentamos alguns caminhos importantes para esse objetivo com base em pesquisas recentes e perspectivas do setor.

A industrialização e o desenvolvimento da infraestrutura são pilares fundamentais para o progresso de qualquer nação. Entre os principais propulsores desse avanço está o aço. Com o passar do tempo, esse setor experimentou uma expansão extraordinária, levando a Índia à sua posição atual de segundo maior produtor mundial de aço bruto.


A produção de ferro e aço requer quantidades substanciais de carvão. Posteriormente, esses materiais desempenham um papel crucial na construção de estruturas, infraestrutura, automóveis e maquinários. Como resultado, monitorar e gerenciar as emissões nas diversas fases da indústria siderúrgica com a devida eficácia, abrangendo tanto os processos iniciais quanto as operações subsequentes, representa um dilema complexo para esse setor. Esse desafio é particularmente complexo quando comparado a outros setores que também se mostram resistentes à descarbonização.


A União Europeia, um importante importador de aço, está profundamente dedicada ao avanço da sustentabilidade climática. Para cumprir sua meta de alcançar uma UE neutra em carbono até 2050 e reduzir as emissões globais de carbono por meio do gerenciamento do vazamento de carbono, o bloco está pronto para implementar o Mecanismo de Ajuste de Carbono nas Fronteiras (CBAM) a partir de 1º de outubro de 2023. No entanto, a Índia, um notável exportador líquido de aço com uma rede de fornecimento variada, poderá sofrer um impacto adverso em sua dinâmica comercial e em sua receita local devido à aplicação de taxas de carbono nas fronteiras pela UE, um ponto de grande preocupação entre o governo e o setor no momento.


Projeção da produção de aço e ferro até 2030-2031

Parâmetro

Projeções (2030 - 31)

Capacidade total de aço bruto*

300

Demanda ou produção total de aço bruto*

255

Demanda ou produção total de aço acabado*

230

Demanda ou produção de ferro-esponja*

80

Demanda ou produção de ferro-gusa*

17

Consumo per capita de aço acabado (em kg) 

158

*Fonte: Centre for Science & Environment, valores em MTPA (milhões de toneladas por ano)


No estágio inicial do CBAM planejado da UE, os itens previstos para tributação abrangem ferro e aço, alumínio, cimento, fertilizantes, eletricidade e hidrogênio. No ano fiscal de 2022, o valor coletivo de exportação desses produtos cobertos pelo CBAM da Índia para a UE foi de US$ 8,73 bilhões. Dentro do portfólio de exportação, as commodities metálicas detêm a maior parte, sendo 70% para ferro e aço e 29% para alumínio.


De abril a novembro de 2022, a produção doméstica de aço acabado da Índia foi de 78,1 milhões de toneladas (MT), registrando um aumento de 6,9% em relação ao ano anterior. Quanto ao consumo doméstico, a Índia registrou um salto de 11,9% em relação ao ano anterior, para 75,34 MT. Com o aumento da demanda, é provável que a Índia dobre sua produção de aço até 2030, aumentando assim as emissões de CO2 da produção de aço bruto em 2,5 vezes.


A fabricação de aço: O enigma do processo


Na Índia, o aço é produzido por meio de três métodos principais: Alto-forno - Forno de Oxigênio Básico (BF-BOF), Forno Elétrico a Arco (EAF) e Forno de Indução (IF). O BF-BOF é o mais predominante, tendo representado 45% da produção de aço em 2021-22. O uso intenso de combustíveis fósseis por esse método leva a emissões elevadas de gases de efeito estufa no setor de ferro e aço.


Segundo um estudo do Indian Council for Research on International Economic Relations (ICRIER) e de acordo com as últimas estimativas de 2020, o setor siderúrgico indiano é responsável pela emissão de uma média de 2,6 toneladas por tonelada de aço bruto (T/tcs) na forma de CO2, o que o torna uma das indústrias mais poluentes do país.


Como o setor requer um conjunto de caminhos impactantes para percorrer uma trajetória de crescimento com baixo teor de carbono, o governo indiano adotou recentemente medidas políticas significativas para enfrentar o desafio de descarbonizar o setor siderúrgico "difícil de abater", alinhando-se à meta do país de atingir emissões líquidas zero até 2070.


Embora algumas das intervenções técnicas e metalúrgicas listadas abaixo estejam em suas fases iniciais, o governo já as incorporou em suas estratégias:


Curto prazo (até 2030): Durante esse período, a ênfase será na redução das emissões de carbono do setor siderúrgico por meio do incentivo à eficiência energética e de recursos, bem como da promoção da adoção de energia renovável, entre outras estratégias.

Médio prazo (2030-2047): No médio prazo, o plano inclui a incorporação de tecnologias de hidrogênio verde e de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS).

Longo prazo (2047-2070): Os planos de longo prazo giram em torno da investigação de tecnologias inovadoras e disruptivas que possam reduzir significativamente as emissões de CO₂ da indústria siderúrgica.



Pankaj Satija, diretor administrativo da Tata Steel Mining Ltd, compartilhou suas opiniões com a IBT sobre a importância da descarbonização no setor:


"A descarbonização do setor de metais e mineração desempenharia um papel enorme na redução das emissões de carbono da Índia e atuaria como um caminho adiante para o futuro verde do país. Permitir a descarbonização nesse setor exigiria iniciativas estratégicas de longo prazo, como a substituição da geração de energia de combustível fóssil no local por fontes renováveis de energia, a adoção de tecnologia de hidrogênio verde para alimentar máquinas e transporte e a reposição de máquinas pesadas de movimentação de terra dentro das minas e da cadeia de suprimentos com veículos elétricos."


Além disso, ele acrescenta que a chave para a descarbonização também está na digitalização de toda a cadeia de valor do processo das operações e, por meio dela, na adoção de iniciativas de blockchain para medir, relatar e auditar as emissões de carbono das operações. Isso requer o uso de análise de dados, juntamente com tecnologias como IA e aprendizado de máquina para melhorar as eficiências que aumentam a lucratividade e, ao mesmo tempo, reduzem a pegada de carbono, empregam equipamentos que consomem menos energia, mudando para biocombustíveis e incentivando o uso de fabricação de metais com base em sucata e mineração urbana.


Estratégias e políticas para descarbonizar o setor siderúrgico indiano


Dada a crescente necessidade de aço de baixo carbono atribuída ao rápido crescimento da infraestrutura global, à urbanização e à expansão industrial, torna-se vital analisar as estruturas de políticas das principais nações produtoras de aço do G20. Essa análise tem como objetivo identificar as escolhas políticas eficazes que a Índia pode adotar para descarbonizar seu setor siderúrgico.


As ferramentas de política empregadas pelos países do G20 para fortalecer seus setores siderúrgicos nacionais se enquadram em categorias como Instrumentos de Política do Lado da Demanda, Instrumentos de Política do lado da Oferta e Instrumentos de Promoção de Exportação. O relatório do ICRIER sobre o cenário de políticas para a transição rumo a um setor siderúrgico neutro em carbono apresenta as seguintes recomendações:


Instrumentos de Política do Lado da Demanda: As nações proeminentes produtoras de aço do G20, como a Alemanha e os EUA, estão adotando medidas como o incentivo a práticas de compras ecológicas e o estabelecimento de cotas para produtos de baixo carbono para estimular a demanda por itens neutros para o clima, incluindo o aço verde.


Quando se trata da Índia:


  • A Política Nacional do Aço da Índia precisa de várias alterações, como estruturas de políticas para estabelecer centros de coleta e processamento de sucata para aumentar a eficiência do aço.

  • A Índia pode se concentrar na implementação de compras públicas verdes, o que é essencial para descarbonizar o setor siderúrgico indiano.

  • A Índia deve realizar campanhas de conscientização sobre a adoção do aço de baixo carbono para atrair consumidores preocupados com o clima.


Instrumentos de Política do Lado da Oferta: A abordagem política do lado da oferta predominante entre as principais nações produtoras de aço do G20 envolve a introdução de novas tecnologias para reduzir as emissões dos métodos de fabricação de aço existentes, juntamente com a captura e o armazenamento do CO2 emitido pelos altos-fornos.


Necessidades da Índia  em relação à oferta:


  • A Índia poderia trabalhar em programas voltados para a atualização e modernização do setor siderúrgico por meio de incentivos financeiros para a adoção de tecnologia e inovação.

  • O país pode introduzir a certificação Energy Star como um incentivo para promover a eficiência energética no setor siderúrgico.

  • A introdução da implementação efetiva da Política de Reciclagem de Sucata de Aço poderia determinar o futuro do setor secundário de aço.


Instrumentos de Política de Promoção de Exportação: As estratégias políticas dos principais produtores de aço enfatizam, em grande parte, medidas de importação para evitar o aumento das emissões de carbono de produtos ou materiais importados. O Mecanismo de Ajuste de Carbono na Fronteira (CBAM) é uma ferramenta importante relacionada à importação que visa a combater as emissões de carbono. Esse mecanismo é aplicado às exportações de nações para países desenvolvidos como a UE, abordando possíveis vazamentos de carbono resultantes de diferentes tecnologias baseadas em emissões.


Conclusões para a Índia


Como mostram as políticas anteriores da Índia, a isenção de impostos sobre a exportação de aço promove a exportação da produção excedente após atender ao consumo doméstico. Esquemas de crédito preferencial para promover e incentivar as exportações de aço de baixo carbono foram implementados, inclusive na Índia. O país pode seguir uma taxonomia, ligeiramente modificada da Alemanha, para garantias de exportação para esse grupo específico de exportadores.



A praticidade da descarbonização do aço


O TERI (Instituto de Energia e Recursos) relata um aumento projetado de 35% na demanda global de aço até 2050. Seu relatório sobre descarbonização do aço afirma que os métodos existentes não estão alinhados com o Acordo de Paris, mas devido a esse aumento da demanda, a descarbonização do setor é crucial. Para aderir a um caminho líquido zero em 2050, as emissões do processo devem cair em um mínimo de 30% até 2030.


A obtenção de emissões líquidas zero no aço envolve dois caminhos principais de descarbonização. O primeiro depende do gerenciamento da demanda, empregando modelos de negócios circulares para coleta eficiente de sucata de aço, reciclagem e otimização de projetos de construção.


O segundo caminho é a eficiência energética, como a adoção da técnica de resfriamento a seco de coque na fabricação de aço. No entanto, atingir emissões líquidas zero de aço até 2050 exige mudanças significativas nos métodos de produção por meio de tecnologias avançadas de descarbonização, tais como:


1. Transição para a redução direta de minério de ferro (DRI) por meio de gás natural e hidrogênio.


2. Técnicas baseadas em eletricidade (forno elétrico a arco)


3. Empregar abordagens avançadas baseadas em carvão com captura e armazenamento de carbono


Prevê-se que a Índia mais do que dobrará sua produção de aço de 111 milhões de toneladas em 2019 para 255 milhões de toneladas em 2030-31. No entanto, de acordo com um relatório da Centre for Science and Environment (CSE), a Índia pode acabar com uma participação maior de BF-BOF na produção de aço, acima de 65%, o que torna ainda mais desafiadora a redução das emissões gerais de GEE (Gases de Efeito Estufa).


Os participantes existentes têm alta capacidade instalada de BF-BOF em relação a DRI-EAF e, embora tecnologias como EAF/IF emitam pouco carbono, fatores como a baixa disponibilidade e os altos preços do gás natural, a alta demanda por aço primário nos setores de uso final (onde o BF-BOF se torna a opção mais adequada) e a baixa disponibilidade de sucata limitam suas opções. Nesse cenário, o relatório sugere o seguinte:


  • Explorar maneiras de aumentar o uso de gás natural na rota BF-BOF ou o uso de hidrogênio. Se a Índia também conseguir mudar totalmente para o gás na rota DRI, o resultado será uma redução nas emissões projetadas de 659 milhões de toneladas, em um cenário normal de negócios, para cerca de 478 milhões de toneladas.

  • Ao exigir o maior uso de sucata até 2030, o aço pode reduzir suas emissões para 343 milhões de toneladas. Isso implica até 30% de sucata na tecnologia BF-BOF e 100% de sucata no método DRI.

  • A terceira rota possível é a captura e utilização de carbono (CCU). Embora seja cara, a CCU está sendo utilizada pelas grandes siderúrgicas. Mesmo que 30% da CCU seja alcançada na rota BF-BOF, as emissões podem ser reduzidas para 548 milhões de toneladas até 2030.


A utilização conjunta de todas as melhores alternativas tecnológicas pode levar a uma redução das emissões para 140-230 toneladas até aquele ano, mais de 80% em comparação com o cenário de negócios como de costume.


É interessante notar que as empresas siderúrgicas que divulgaram seus dados ao CDP India (Community Development Program India) (2022) relataram problemas relacionados ao clima, como escassez de água, mudanças nos padrões de precipitação, aumento das obrigações nos relatórios de emissões e aumento do custo das matérias-primas, o que potencialmente lhes custaria cerca de Rs 194,4 bilhões. Entretanto, o custo da descarbonização para os participantes privados é 21% (Rs 161,3 bilhões) menor do que o custo da inação.


Portanto, embora o governo conteste agressivamente o uso de medidas restritivas ao comércio, como o CBAM, e peça mais margem de manobra para se ajustar (o que deveria), é pertinente que o setor siderúrgico explore todas as opções para reduzir sua pegada de carbono nos próximos 6 a 7 anos. Fazer isso será, em última análise, de seu interesse.


Este post é uma tradução livre do artigo original disponível em: www.tpci.in

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