Desenvolvimento Atual das Trajetórias de Tecnologia de Descarbonização na Indústria Siderúrgica da Índia

Estima-se que a capacidade de produção de aço da Índia possa aumentar para 300 milhões de toneladas até 2030 (conforme proposto na Política Nacional do Aço de 2017 da Índia) e potencialmente atingir 500 milhões de toneladas até 2050. A indústria siderúrgica na Índia atualmente é responsável por 5% das emissões totais de gases de efeito estufa (GEE) do país e 34% das emissões combinadas dos setores de manufatura e construção. À medida que a produção de aço aumenta, as emissões de GEE da indústria também aumentarão. Em um cenário de "negócios como de costume", as emissões devem quase triplicar, passando de 295 milhões de toneladas de CO2 em 2020 para 837 milhões de toneladas de CO2 até 2050. Portanto, é crucial explorar caminhos para descarbonizar a indústria siderúrgica indiana, garantindo que ela cumpra suas metas de emissão de carbono dentro do prazo.
Até agora, as soluções de tecnologia limpa na indústria siderúrgica indiana ainda não alcançaram a comercialização e estão, no máximo, em estágios de pesquisa e/ou piloto.
1. Melhoria da Eficiência Energética
Melhorar a eficiência energética deve ser o foco principal das empresas siderúrgicas indianas. Em comparação com os benchmarks internacionais, o consumo de energia no processo de produção de aço da Índia é significativamente maior. Isso se deve em grande parte à prevalência de altos-fornos obsoletos e ineficientes, bem como a uma forte dependência de processos de redução direta baseados em carvão.
2. Melhoria da Eficiência no Uso de Recursos
Melhorar a eficiência no uso de recursos é outra alavanca importante para ajudar a reduzir as emissões de CO2 no processo de produção de aço. À medida que a demanda por aço na Índia cresce, incentivar a reciclagem de materiais é crucial para mitigar os impactos ambientais adversos.
As medidas para melhorar a eficiência no uso de recursos incluem aumentar o uso de sucata de aço no processo de fabricação de aço, prolongar a vida útil do produto usando materiais de maior qualidade e reduzir o consumo de aço usando produtos siderúrgicos de maior qualidade. Essas medidas reduzem a demanda por produção de aço bruto e têm um impacto positivo no uso de energia e nas emissões de carbono.
3. Transformação de tecnologias
A curto prazo, as medidas para melhorar a eficiência energética e a eficiência no uso de recursos são cruciais para ajudar a reduzir as emissões de carbono e o consumo de energia no processo de produção de aço.
De uma perspectiva de médio a longo prazo, a indústria siderúrgica precisará adotar novas tecnologias de baixo carbono. Isso exigirá uma mudança da atual produção de aço baseada em carvão para tecnologias baseadas em gás, reduzindo significativamente os impactos ambientais. Do ponto de vista econômico, o uso de gás natural ou gás de síntese se tornará uma opção de transformação viável.
Na Índia, se o custo de desembarque do gás natural for de cerca de US$ 6 a 8 por MMBtu (Milhão de Unidades Térmicas Britânicas), então a redução direta baseada em gás poderia competir com as rotas de redução baseadas em carvão. Algumas plantas de ferro reduzido diretamente (DRI) na Índia que usam gás natural como agente redutor já dependem de gás natural importado. Por exemplo, a Jindal South West (JSW) Steel usa 100% de gás natural importado para sua produção de DRI. Outros gases, como gás de coqueria (COG) e gás COREX, também são utilizados em algumas siderúrgicas na Índia.
4. Tecnologias de Descarbonização Profunda
Para alcançar a descarbonização no processo de produção de aço, não basta simplesmente melhorar a eficiência energética e de recursos; o foco deve estar no desenvolvimento em escala comercial de tecnologias inovadoras — tecnologia de captura de carbono, por exemplo.
A remoção de CO2 do gás de siderurgia pode ser integrada com a captura de CO2 para fornecer uma fonte de gás de alta qualidade e alto teor de CO2 para a captura de carbono, alcançando assim uma captura de CO2 de baixo custo e baixo consumo de energia. A PKU Pioneer adota um processo combinado de adsorção por oscilação de pressão (PSA) e caixa fria, mantendo o consumo total de energia para capturar uma tonelada de CO2 abaixo de 2 GJ. Quando acoplada à tecnologia de separação de CO para gás de siderurgia, o custo total é ainda mais reduzido.
A PKU Pioneer usa seu adsorvente de cobre carregado desenvolvido internamente para purificar eficientemente o CO de gases de alimentação ricos em H, N e CH, alcançando uma pureza de até 99,9%. A tecnologia PSA de separação de CO resolve o desafio industrial de separar CO de N? e CH? e tem sido amplamente aplicada na separação e purificação de CO em vários gases de alimentação. Entre mais de 50 casos de engenharia bem-sucedidos, o projeto piloto da unidade PSA-CO da PKU Pioneer para a China Steel Corporation (CSC) está agora em operação. Tendo atendido aos rigorosos requisitos dos países desenvolvidos, a PKU Pioneer exportou a primeira Purificação PSA-CO planta para os Estados Unidos em 2024. A tecnologia de purificação de CO por PSA desempenha um papel vital no desenvolvimento contínuo de caminhos de descarbonização na produção de aço. Por exemplo, em processos de ferro reduzido diretamente (DRI) baseados em gás, o CO de alta pureza separado pode ser usado como agente redutor ou matéria-prima química, reduzindo significativamente a dependência do carvão tradicional e diminuindo as emissões de carbono. Além disso, pode ser integrado ao uso de hidrogênio para fornecer mais possibilidades para a descarbonização profunda na indústria siderúrgica.