Uma empresa finlandesa acredita que pode reduzir as emissões de carbono industrial em um terço

As usinas movidas a combustíveis fósseis podem ser substituídas por painéis solares ou reatores nucleares. Os carros movidos a gasolina podem ser substituídos por outros que usam eletricidade de carbono zero para carregar as baterias. Mas nem todas as partes de uma economia são tão fáceis de descarbonizar, mesmo em princípio. Três indústrias pesadas – cimento, produtos químicos e siderurgia – são particularmente difíceis de limpar. Uma razão é que todos dependem de processos químicos que precisam de temperaturas muito altas.

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Extrair ferro de seu minério, por exemplo, é a primeira etapa da siderurgia. As temperaturas dentro dos fornos usados ​​para isso podem passar de 1.600°C. Os fornos de cimento, que convertem o calcário em clínquer, uma das matérias-primas do cimento, podem chegar a 1.400°C. Como é complicado ou impossível produzir tais temperaturas para alguns processos industriais usando apenas eletricidade, as empresas dependem de combustíveis fósseis.

As empresas com mentalidade ecológica têm explorado alternativas. O hidrogênio, por exemplo, pode ser produzido dividindo a água em seus elementos componentes. Se isso for feito com energia limpa, o gás pode ser queimado como um combustível de carbono zero. Outra opção pode ser ficar com os combustíveis fósseis, mas capturar e enterrar o dióxido de carbono que eles geram, uma ideia conhecida como captura e armazenamento de carbono. Mas ambas as tecnologias são incipientes e exigiriam a construção de uma grande quantidade de novas infraestruturas que ainda não existem.

No Brightlands Campus, um centro de inovação apoiado pelo estado e pela indústria perto de Maastricht, na Holanda, uma empresa finlandesa de engenharia chamada Coolbrook espera mudar isso. Seu sistema "RotoDynamic" é projetado para fornecer apenas os tipos de temperaturas superaltas necessárias para a indústria pesada - e para fazer isso sendo alimentado exclusivamente por eletricidade.

A maneira mais fácil de pensar no sistema de Coolbrook é como uma turbina a gás ao contrário. Uma turbina a gás convencional – como a usada em usinas elétricas ou motores a jato – queima combustível fóssil para criar um gás quente e de alta pressão que gira as pás do rotor. Essa energia rotacional pode ser usada para acionar um ventilador gerador de empuxo (como em aviões a jato) ou convertida em eletricidade em um gerador (como em uma estação de energia).

O novo sistema começa com um motor elétrico. O motor gira os rotores da turbina. Gás ou líquido é então alimentado para a turbina. Uma vez lá dentro, os rotores aceleram o material a velocidades supersônicas e, em seguida, diminuem rapidamente a velocidade novamente. A desaceleração brusca transforma a energia cinética contida no gás ou fluido acelerado em calor. Se o motor for alimentado por eletricidade verde, nenhum dióxido de carbono é produzido.

O primeiro teste da planta piloto em Brightlands envolverá craqueamento a vapor, um dos processos de maior consumo de energia em plantas petroquímicas. Os crackers convencionais decompõem a nafta, um componente do petróleo bruto, em moléculas menores. Como o nome sugere, isso é feito diluindo a nafta com vapor e, em seguida, explodindo-a, na ausência de oxigênio, em um forno.

Em vez disso, a planta piloto da Coolbrook injetará uma mistura de nafta e vapor na turbina rotativa, que a aquecerá a cerca de 1.000°C. Isso deve quebrar a nafta em substâncias como propeno e eteno, que são usados ​​na fabricação de plásticos. A esperança é provar que não só é possível craquear a nafta em um reator elétrico, como é melhor. Ensaios de laboratório mostraram que os rendimentos do processo eletrificado podem ser significativamente maiores do que os obtidos com combustíveis fósseis.

Supondo que tudo corra conforme o planejado, a empresa tentará produzir calor para diversos outros processos industriais. Joonas Rauramo, chefe da Coolbrook, avalia que o aquecedor deve ser capaz de atingir temperaturas de até 1.700°C. Isso o tornaria adequado para uma série de aplicações de uso intensivo de energia, incluindo a produção de aço, cimento, vidro e cerâmica. Várias grandes empresas assinaram como parceiros para o projeto piloto. Eles incluem a Shell, uma empresa petrolífera britânica, a Braskem, uma produtora de produtos químicos com sede no Brasil, e a CEMEX, uma das maiores fabricantes de cimento do mundo.