Pesquisadores da Universidade de Toronto desenvolveram uma nova tecnologia de reciclagem de aço que pode transformar a indústria siderúrgica, reduzindo significativamente suas emissões de carbono. Liderada pela professora Gisele Azimi e os doutorandos Jaesuk (Jay) Paeng e William Judge, a equipe apresentou um método inovador de reciclagem de aço que remove contaminantes como cobre e carbono de forma mais eficiente, utilizando um eletrólito de oxissulfeto. Essa abordagem promissora pode contribuir para uma economia circular do aço e ajudar a indústria a alcançar metas de emissões líquidas zero.
A pesquisa, publicada na revista Recursos, Conservação e Reciclagem, detalha o uso de uma célula eletroquímica capaz de operar a temperaturas extremas, até 1.600 graus Celsius. Essa célula é crucial para o processo de eletrorrefinação, que purifica o aço derretido ao remover impurezas e gerando ferro líquido e enxofre como subprodutos.
Desafio da Contaminação por Cobre
Atualmente, a reciclagem de aço enfrenta grandes desafios devido à contaminação por cobre na sucata. Nos métodos convencionais, que utilizam fornos elétricos a arco para derreter o aço reciclado, o cobre não pode ser eficientemente separado. Isso limita a qualidade dos produtos finais, restringindo o uso de aço reciclado principalmente a produtos de menor valor, como barras de reforço para a construção civil.
“O principal problema da produção secundária de aço é que a sucata reciclada pode estar contaminada com outros elementos, inclusive cobre”, explica Azimi. Quando a concentração de cobre ultrapassa 0,1% em peso, compromete significativamente as propriedades do aço. Com o novo método da equipe, é possível reduzir a contaminação de cobre para níveis muito baixos, permitindo a produção de aço de alta qualidade a partir de materiais reciclados.
O Processo Inovador de Eletrorrefinação
O processo desenvolvido pela equipe usa um eletrólito derivado de escória, um subproduto da fabricação de aço frequentemente descartado em aterros ou utilizado na produção de cimento. Ao aplicar uma voltagem através da célula eletroquímica, os pesquisadores conseguem forçar o cobre a reagir com o eletrólito e ser removido do ferro.
Jaesuk Paeng, um dos principais autores do estudo, descreve o funcionamento da célula: “Quando aplicamos eletricidade de um lado da célula, forçamos o cobre a reagir com o eletrólito e sair do ferro. Na outra extremidade da célula, produzimos simultaneamente novo ferro.” Esse método não apenas purifica o aço, mas também maximiza o aproveitamento dos subprodutos gerados, como o enxofre.
Implicações para a Indústria
A tecnologia tem o potencial de expandir significativamente o mercado de aço reciclado para aplicações de alta qualidade. “Nosso método pode ser usado na criação de produtos premium, como bobinas laminadas a frio galvanizadas usadas na indústria automotiva ou chapas de aço para estampagem profunda, utilizadas no setor de transportes”, destaca Paeng.
Com a demanda global por aço de baixo carbono crescendo, especialmente à medida que os governos buscam alcançar metas ambientais rigorosas, a nova tecnologia de reciclagem da Universidade de Toronto surge em um momento crucial. A produção tradicional de aço é uma das maiores fontes de emissões de carbono no setor industrial, com quase duas toneladas de dióxido de carbono geradas para cada tonelada de aço produzida. Ao permitir a reciclagem eficiente e menos poluente de aço, o método desenvolvido pela equipe de Azimi oferece uma solução prática para reduzir a pegada de carbono da indústria siderúrgica.
Parcerias e Perspectivas Futuras
O laboratório de Azimi está colaborando com a Tenova Goodfellow Inc., uma empresa líder em tecnologias para as indústrias metalúrgica e de mineração. Juntos, eles planejam aprimorar ainda mais o processo para remover outros contaminantes do aço, como o estanho, e explorar a viabilidade da implementação em larga escala.
“O ferro e o aço são os metais mais utilizados na indústria, com uma produção anual de aproximadamente 1,9 bilhão de toneladas”, diz Azimi. “Nosso método tem grande potencial para oferecer à indústria siderúrgica uma maneira prática e facilmente implementável de reciclar aço e atender à crescente demanda global por aço de alta qualidade.”
Fonte: Safa Jinje, Universidade de Toronto
