Fabricação tradicional de ferro, uma das indústrias mais poluentes do mundo. Companhia Brasileira de Ferro e Aço (CBFA)
Um estudo publicado esta semana na revista ACS Energy Letters apresenta um avanço promissor rumo a uma indústria siderúrgica mais limpa. A pesquisa propõe uma nova forma de produzir ferro – principal componente do aço – sem depender de carvão ou altas temperaturas, dois grandes vilões das emissões globais de carbono.
Em poucas palavras:
Parte essencial da vida moderna, o aço hoje está em construções, carros, eletrodomésticos, pontes e maquinários. No entanto, seu processo de fabricação, baseado em altos-fornos alimentados por carvão, torna a siderurgia uma das indústrias mais poluentes do mundo. A produção de ferro, etapa inicial dessa cadeia, é responsável por grande parte dessas emissões.
Com a demanda por aço crescendo no mundo inteiro, cientistas buscam alternativas que mantenham a produtividade sem comprometer o meio ambiente. Nesse cenário, pesquisadores da Universidade de Oregon (OSU), nos EUA, apostam na eletroquímica como solução.
Liderada pelo químico Paul Kempler, a equipe desenvolveu um processo que usa eletricidade para extrair ferro do óxido de ferro, um tipo comum de minério. Esse método opera em temperaturas mais baixas e sem o uso de combustíveis fósseis. Além disso, gera cloro como subproduto – uma substância valiosa para outras aplicações industriais.
No laboratório, a técnica funcionou bem com materiais puros. Mas os minérios naturais são mais complexos, com variações de forma, composição e estrutura. Para levar a ideia do laboratório à indústria, era preciso entender como esses fatores interferem na eficiência do processo eletroquímico.
Foi isso que os pesquisadores se propuseram a investigar. Eles criaram partículas de óxido de ferro com composições semelhantes, mas com arquiteturas internas diferentes (algumas porosas, outras densas) e testaram seu desempenho na produção de ferro.
O resultado foi claro: porosidade faz diferença. As partículas porosas permitiram uma produção de ferro mais rápida e eficiente. Isso ocorre porque elas têm uma maior área de superfície interna, o que facilita as reações químicas envolvidas no processo eletroquímico.
Já as partículas densas limitaram a quantidade de ferro produzida e tornaram o processo mais lento. “Com as partículas realmente porosas, conseguimos fazer ferro rapidamente em uma pequena área”, explicou Andrew Goldman, coautor do estudo, em um comunicado. “As densas não conseguem atingir a mesma velocidade”.
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Essa velocidade de produção é um fator decisivo para viabilizar a tecnologia em escala industrial. Grandes usinas eletroquímicas são caras de construir, e sua rentabilidade depende da rapidez com que produzem materiais. Se o ferro puder ser fabricado de forma ágil e constante, o investimento se paga mais rapidamente.
Usando as partículas porosas, a equipe estima que o ferro pode ser produzido por menos de US$600 (em torno de R$3,5 mil) por tonelada métrica – um valor comparável ao do processo tradicional, que usa carvão. Isso mostra que a eletroquímica pode ser competitiva não só ambientalmente, mas também economicamente.
Além disso, melhorias futuras podem reduzir ainda mais os custos. A equipe pretende aperfeiçoar o design dos eletrodos e explorar novos materiais porosos como matéria-prima. O objetivo é aumentar a eficiência, diminuir o consumo de energia e ampliar a escala do processo.
Para acelerar essa transição, os pesquisadores firmaram parcerias com engenheiros civis da OSU e com uma empresa especializada em fabricação de eletrodos. Essas colaborações visam transformar a ideia experimental em uma tecnologia comercial viável.
Para Goldman, a pesquisa mostra que é possível conciliar produção industrial e responsabilidade ambiental. “Ainda temos muito a resolver, claro. Mas este trabalho serve como ponto de partida para repensar como soluções industriais podem ser mais sustentáveis”.
Se bem-sucedido, o método pode inaugurar uma nova era para a siderurgia – menos dependente do carvão, mais alinhada às metas climáticas e com menor impacto ambiental. Em um setor historicamente difícil de descarbonizar, esse avanço oferece uma nova perspectiva para um futuro mais limpo.
Esta post foi modificado pela última vez em 11 de abril de 2025 12:14