Título

DESAFIOS E OPORTUNIDADES PARA A PRODUÇÃO DE BIOCOQUE SIDERÚRGICO BASEADO EM CANA-DE-AÇÚCAR

CHALLENGES AND OPPORTUNITIES FOR THE PRODUCTION OF SUGARCANE-BASED METALLURGICAL BIOCOKE

Autoria

RICHTER, DOUGLAS; CHAVES, ARTHUR PINTO

RICHTER, DOUGLAS

Eu sou esse autor

CHAVES, ARTHUR PINTO

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-357X-41938

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Resumo

A descarbonização da produção siderúrgica é uma prioridade crítica em nível global, e o Brasil, como importante produtor de aço, enfrenta desafios e oportunidades particulares nesta transição. Este artigo explora o potencial de substituição do carvão metalúrgico por subprodutos da cana-de-açúcar – especificamente melaço, bagaço e palha – na produção de biocoque metalúrgico como caminho para a neutralidade de carbono nas coquerias brasileiras. Embora medidas tradicionais de mitigação na siderurgia incluam maior uso de sucata no forno elétrico, fontes de energia mais limpas e injeção de carvão vegetal nos altos fornos, as usinas integradas enfrentam limitações na aplicação dessas soluções sem comprometer seus processos principais. Diante da limitação das reservas nacionais de carvão coqueificável e da forte dependência de importações, o aproveitamento dos recursos de biomassa abundantes do país se apresenta como alternativa promissora. Este trabalho discute a viabilidade técnica, o manuseio e os impactos ambientais da integração dos subprodutos da cana-de-açúcar no processo de coqueificação. Também são apresentados os fluxos básicos de preparação e manuseio de materiais para cada tipo de biomassa, e sua influência sobre as propriedades do gás de coqueria é avaliada. Testes industriais demonstram sucesso inicial e indicam sua viabilidade. Conclui-se que a integração da biomassa reduz não apenas as emissões de Escopo 1 e Escopo 2, mas também oferece benefícios econômicos com custos de capital relativamente baixos, reforçando a urgência de ampliar as pesquisas e viabilizar a produção em escala de biocoque metalúrgico no Brasil, em linha com as metas climáticas nacionais para 2030 e 2050.

DECARBONIZATION OF STEEL PRODUCTION IS A CRITICAL GLOBAL IMPERATIVE, AND BRAZIL, AS A MAJOR STEEL PRODUCER, FACES BOTH UNIQUE CHALLENGES AND OPPORTUNITIES IN THIS TRANSITION. THIS PAPER EXPLORES THE POTENTIAL OF SUBSTITUTING METALLURGICAL COAL BY SUGAR CANE BY-PRODUCTS – SPECIFICALLY MOLASSES, BAGASSE, AND STRAW – IN THE PRODUCTION OF METALLURGICAL BIOCOKE AS A WAY TO SEEK CARBON NEUTRALITY IN BRAZILIAN COKE PLANTS. WHILE TRADITIONAL MITIGATION MEASURES IN THE STEEL INDUSTRY INCLUDE INCREASED USE OF SCRAP IN ELECTRIC FURNACES, CLEANER ENERGY SOURCES, AND CHARCOAL INJECTION, INTEGRATED STEELWORKS ARE LIMITED IN THEIR ABILITY TO APPLY SUCH SOLUTIONS WITHOUT AFFECTING CORE PROCESSES. GIVEN THE LIMITATIONS OF BRAZIL’S DOMESTIC COAL RESERVES AND THE HEAVY RELIANCE ON IMPORTS, LEVERAGING THE COUNTRY'S ABUNDANT BIOMASS RESOURCES PRESENTS A PROMISING ALTERNATIVE. TECHNICAL FEASIBILITY, HANDLING, AND ENVIRONMENTAL IMPLICATIONS OF INTEGRATING SUGAR CANE BY-PRODUCTS INTO THE COKEMAKING PROCESS ARE ALSO DISCUSSED. FURTHERMORE, MATERIAL PREPARATION ROUTES FOR EACH BIOMASS TYPE, AND ASSESSES THEIR IMPACT ON COKE OVEN GAS PROPERTIES ARE OUTLINED. INDUSTRIAL TRIALS DEMONSTRATE EARLY SUCCESS AND PAVE THE WAY FOR BROADER ADOPTION. IT IS POSSIBLE TO CONCLUDE THAT BIOMASS INTEGRATION NOT ONLY REDUCES SCOPE 1 AND SCOPE 2 EMISSIONS, BUT ALSO OFFERS COST-EFFECTIVE BENEFITS WITH LIMITED CAPITAL INVESTMENT, UNDERSCORING THE URGENCY OF FURTHER RESEARCH AND SCALED IMPLEMENTATION TO MEET BRAZIL’S 2030 AND 2050 CLIMATE TARGETS.

Palavras-chave

Coque siderúrgico, Biocoque, Descarbonização, Cana-de-açúcar, Materiais de substituição