Aço verde e o desafio do gás natural na Europa

Nos últimos dois anos, quase todos os intervenientes europeus no sector do aço plano anunciaram a substituição gradual dos seus altos-fornos (BF) à base de carvão de coque por fábricas de ferro com redução directa (DRI) para descarbonizar a sua produção de aço. As mais de 16 plantas DRI anunciadas atualmente representam mais de 25 milhões de toneladas métricas1Toneladas métricas: uma tonelada métrica = 2.205 libras. de capacidade (Anexo 1).

Para muitas das plantas DRI recém-construídas, a intenção inicial era usar gás natural (GN) como matéria-prima ou agente redutor para processar minério em ferro-gusa em um forno elétrico a arco (EAF) ou forno a arco submerso. O ferro seria então usado em um forno de oxigênio básico (BOF) para produzir aço plano.

Esta rota de produção DRI baseada em GN, usada em combinação com um EAF ou forno de arco submerso usando eletricidade renovável, permitiria que os players siderúrgicos reduzissem suas pegadas de CO2 de Escopo 1 e 2 pela metade, em média – de cerca de duas toneladas métricas de CO2 por unidade métrica. tonelada de aço plano para aproximadamente uma tonelada métrica de CO2 por tonelada métrica de aço plano. Juntamente com o aumento dos preços do CO2 para mais de 100 euros por tonelada métrica de CO2, a diminuição das licenças gratuitas de CO2 e os preços históricos do GN de ​​cerca de 7 euros por gigajoule (GJ) (média na Alemanha, 2019-21), esta rota de produção alternativa tornar-se-ia numerário. competitivo em termos de custos com a rota BF-BOF nos próximos três a cinco anos.

Tomando a Alemanha como exemplo, as centrais DRI anunciadas quase duplicariam a procura de GN actualmente utilizado na indústria siderúrgica para cerca de 175 petajoules (PJ), contra cerca de 120 PJ (procura aproximada na Alemanha, 2020), assumindo que as centrais DRI anunciadas na Alemanha funcionam com 100 por cento de GN quando iniciarem a produção por volta de 2026. Uma única e grande unidade DRI de dois milhões de toneladas métricas consumiria cerca de um quinto do GN atualmente usado em toda a indústria siderúrgica da Alemanha (aproximadamente 20 PJ) e aumentar a procura industrial de GN na Alemanha em cerca de 2 por cento.

A acumulação de fábricas de ferro com redução direta utilizando H2 ou a ressurreição da utilização e armazenamento de captura de carbono parecem ser as opções mais viáveis ​​para os intervenientes no setor do aço plano salvaguardarem os seus esforços de descarbonização.

Olhando para o futuro, as centrais DRI baseadas em GN podem ser convertidas com relativa facilidade para funcionarem com H2 (hidrogénio verde) – quando disponível em volumes suficientes e a custos competitivos – para permitir uma redução adicional substancial de CO2 que permitiria aos intervenientes do aço plano atingirem as pegadas de CO2 abaixo de 0,6 toneladas métricas de CO2 por tonelada métrica de aço plano. As fábricas de DRI são, portanto, essenciais para que os intervenientes siderúrgicos europeus atinjam os seus objetivos de neutralidade carbónica.

A invasão da Ucrânia em Fevereiro de 2022 está a ter um profundo impacto humano, bem como social e económico, em todos os países e sectores. As implicações da invasão estão evoluindo rapidamente e são inerentemente incertas. Até agora, a invasão da Ucrânia criou considerações adicionais para os intervenientes siderúrgicos europeus que planeiam investir na construção de uma rota de produção NG-DRI. Particularmente em situações de perturbação prolongada (cenário dois) e de perturbação significativa (cenário três), conforme descrito no artigo da McKinsey sobre a guerra na Ucrânia, as siderúrgicas poderão ver o impacto contínuo das seguintes condições:

Além disso, os preços do carvão metalúrgico subiram para mais de 500 euros por tonelada métrica (preço médio do carvão metalúrgico duro na Europa, março de 2022), de 170 euros por tonelada métrica (2019-21) para a rota tradicional BF-BOF. Juntos, estes factores significam que a viabilidade, o calendário e a competitividade dos investimentos NG DRI precisam de ser reavaliados, reconhecendo o impacto no roteiro de descarbonização e a capacidade de atingir as metas de redução de CO2 estabelecidas pelos intervenientes siderúrgicos.

Atualmente vemos quatro cenários potenciais para o impacto na construção de plantas DRI:

No cenário A, os intervenientes no setor do aço plano poderão potencialmente enfrentar dificuldades no cumprimento das suas metas de descarbonização devido ao potencial limitado de medidas incrementais de descarbonização. O Cenário D provavelmente está limitado devido ao fornecimento insuficiente de sucata de aço adicional (de alta qualidade). Assim, os cenários B e C parecem ser as opções mais viáveis ​​para os players de aços planos salvaguardarem os seus esforços de descarbonização.