O Papel do Aço na Aceleração da Economia Circular

Existem dois tipos de economia no mundo: a economia linear e a economia circular. A economia circular é uma alternativa à economia linear tradicional, na qual os recursos são mantidos em uso pelo maior tempo possível, extraindo o máximo valor deles enquanto em uso, para depois recuperar e regenerar produtos e materiais ao final de cada vida útil. Desde a última revolução industrial, o crescimento econômico esteve fortemente acoplado ao consumo de recursos primários; os modelos de economia circular tentam dissociar o crescimento econômico do uso de recursos, pois se reconhece que os padrões atuais de consumo global não são sustentáveis. Está em andamento uma transição do sistema de economia linear para o de economia circular. Como o aço está presente em todos os aspectos de nossas vidas e é o coração do nosso futuro sustentável, a indústria do aço é parte integrante da economia circular global.

O Modelo Linear e suas Limitações

Ao longo de sua evolução e diversificação, a economia industrial nunca superou uma característica fundamental estabelecida nos primórdios da industrialização: baseia-se em um modelo linear de consumo de recursos que segue o padrão "extrair-produzir-descartar". Esse modelo depende de grandes quantidades de recursos e energia de fácil acesso, tornando-se cada vez mais inadequado à realidade atual. As organizações extraem materiais, usam-nos na produção de produtos, vendem-nos a clientes que os descartam ao final de sua vida útil. Esse é o padrão da economia linear (Fig. 1), sem considerar externalidades. Além disso, pressupõe que os recursos são infinitos e que insumos externos são necessários para sustentar o crescimento econômico.

Fig. 1 Conceito de economia linear

No conceito de economia linear, o foco tem sido melhorias de eficiência ao longo dessa linha reta. Maior eficiência resulta em menos materiais e recursos necessários, o que por sua vez leva a menos externalidades por unidade produzida. No entanto, trabalhar apenas pela eficiência — ou seja, reduzir recursos e energia fóssil consumidos por unidade de produto — não altera a natureza finita do estoque de recursos, apenas adia o inevitável. Uma mudança de todo o sistema operacional parece necessária.

Contudo, a mentalidade está mudando lentamente. A dependência do conceito de economia linear está enfraquecendo diante de poderosas tendências disruptivas que moldarão a economia nos próximos anos: (i) escassez de recursos e normas ambientais mais rigorosas vieram para ficar; (ii) posse da tecnologia da informação que permite a transição; (iii) mudança pervasiva no comportamento do consumidor.

O Conceito de Economia Circular

A economia circular é uma reação à abordagem linear. Surge da compreensão de que os recursos do planeta não são infinitos e que crescimento e valor podem ser criados sem insumos de materiais virgens. Em vez de descartar materiais, energia e produtos ao final de sua vida, o conceito visa curvar essa linha reta, reconectando o fim ao início, formando um ciclo fechado. Não é novo, mas foi esquecido à medida que as pessoas se tornaram mais abastadas e as organizações lucram com a necessidade de comprar produtos novos e atualizados. A economia circular visa reconstruir capital — financeiro, manufatureiro, humano, social ou natural — melhorando o fluxo de bens e serviços.

O conceito tem origens profundas e não pode ser atribuído a uma única data ou autor. Suas aplicações práticas a sistemas econômicos modernos e processos industriais ganharam impulso desde o final dos anos 1970, graças a acadêmicos, líderes de pensamento e empresas. O conceito foi refinado por várias escolas de pensamento: (i) design regenerativo, (ii) economia de desempenho, (iii) estrutura "do berço ao berço", (iv) ecologia industrial e (v) biomimética, que se baseia em três princípios da natureza: como modelo, como medida e como mentora.

Uma economia circular é um sistema industrial restaurador ou regenerativo por intenção e design. Baseia-se na premissa de que produtos ou peças são reparados, remanufaturados, reutilizados, devolvidos e reciclados. Substitui o conceito de "fim de vida" pela restauração, muda para energia renovável, elimina produtos químicos tóxicos que prejudicam a reutilização e visa eliminar resíduos através do design superior de materiais, produtos, sistemas e modelos de negócio. A Fig. 2 ilustra o conceito.

Fig. 2 Conceito de economia circular e hierarquia de gestão de resíduos

A essência da economia circular é dissociar a criação de valor do consumo de recursos naturais finitos e substituir o conceito de fim de vida em que os produtos naturalmente se tornam resíduos. Com mudanças no design de produtos, materiais e sistemas, junto com a mudança do conceito de propriedade através de novos modelos de negócio, os resíduos podem ser limitados e, por fim, eliminados. Talvez o princípio mais importante seja a reciclagem de materiais, pela qual materiais são reutilizados para fabricar novos produtos em vez de serem destinados à incineração ou aterro. Mas a economia circular vai além da reciclagem. Alcançar um sistema circular requer mudanças fundamentais para apoiar plenamente a reciclagem e maximizar o valor do capital natural. Isso envolve: (i) recirculação de materiais, (ii) eficiência de materiais do produto e (iii) novos modelos de negócio, todos contribuindo para reduzir a demanda por materiais virgens, levando a menos extração de matérias-primas e produção com menores emissões de CO₂.

A economia circular garante que o valor seja mantido dentro de um produto quando atinge o fim de sua vida útil, ao mesmo tempo em que reduz ou elimina resíduos. Essa ideia é fundamental ao conceito de triplo resultado (triple bottom line) de sustentabilidade, que foca na interação entre fatores ambientais, sociais e econômicos. Sem uma abordagem de ciclo de vida, é impossível ter uma genuína economia circular.

Princípios Fundamentais

Primeiro, a economia circular visa "eliminar o desperdício" pelo design. O desperdício não existe nesse conceito. Produtos são projetados e otimizados para um ciclo de desmontagem e reutilização. Esses ciclos apertados de componentes e produtos definem a economia circular e a diferenciam da disposição e até da reciclagem, onde grandes quantidades de energia e trabalho embutidos são perdidos.

Segundo, a circularidade introduz uma distinção estrita entre componentes consumíveis e duráveis de um produto. Ao contrário do atual, os consumíveis na economia circular são amplamente feitos de ingredientes biológicos "nutrientes", pelo menos não tóxicos e possivelmente benéficos, que podem ser devolvidos à biosfera com segurança, diretamente ou em cascata de usos consecutivos. Os duráveis, como motores ou computadores, são feitos de nutrientes técnicos inadequados para a biosfera, como metais e a maioria dos plásticos. São projetados desde o início para reutilização.

Terceiro, a energia necessária para alimentar esse ciclo deve ser renovável por natureza, para diminuir a dependência de recursos e aumentar a resiliência do sistema (ex.: choques de petróleo).

Credenciais do Aço na Economia Circular

O aço possui excelentes credenciais de economia circular, tanto como material — forte, durável, versátil e reciclável — quanto como sistema de estruturação estrutural — leve, flexível, adaptável e reutilizável. Um dos principais benefícios é que pode ser projetado para atender a requisitos específicos de resistência, durabilidade e reciclagem ao final da vida de praticamente qualquer aplicação. A combinação de resistência, reciclabilidade, disponibilidade, versatilidade e acessibilidade torna o aço único.

Pesquisas atuais resultam na produção de novos aços ainda mais fortes e leves que os atuais. Torres de turbinas eólicas, vitais para energia eólica limpa, já são 50% mais leves que há uma década. Para uma torre de 70 metros, isso se traduz em redução de 200 toneladas nas emissões de CO₂. Com sua maior relação resistência-peso, os novos aços permitem fabricar seções de torre de até 30 metros, reduzindo emissões no transporte e montagem.

Aços de grau mais elevado também estão sendo desenvolvidos para construção. Permitem construir edifícios maiores e mais altos de forma mais eficiente e com o menor desperdício possível. Espera-se que reduzam a quantidade de aço usada na construção. Custos de transporte também caem graças a componentes de aço mais finos e leves. Encurtam o tempo de processamento em plantas e construção no local, em grande parte devido à redução no número de soldas necessárias. Com esses aços, é possível reduzir o número de pilares em estruturas de edifícios e torná-los mais finos, resultando em áreas maiores e oportunidades para melhor design e uso do espaço. Aços de alto grau permitem estruturas que incorporam mecanismos de dissipação para absorver a maior parte da energia sísmica gerada por terremotos.

Durabilidade e Extensão da Vida Útil

A economia circular promove vidas de produto mais longas. Quanto mais tempo um produto dura, menos matérias-primas precisam ser extraídas. A durabilidade do produto contribui para reduzir o esgotamento de matérias-primas. Manter produtos em sua maior utilidade e valor pelo maior tempo possível é componente-chave da economia circular. Simplificando: quanto mais tempo um produto dura, menos matérias-primas precisam ser extraídas e processadas e menos resíduos são gerados. Produtos de aço são inerentemente duráveis, significando não apenas que duram muito, mas também que vários aços podem ser reutilizados após sua primeira vida.

O aço também facilita sua própria longevidade. Edifícios com estrutura de aço podem ser facilmente adaptados se a configuração da estrutura precisar mudar. O edifício pode ser desmontado e reconstruído com mínima perturbação às comunidades locais e ao meio ambiente. Estruturas externas de aço fortes e duráveis acomodam múltiplas reconfigurações internas para atender necessidades mutáveis. Armazéns ou edifícios industriais de aço podem ser facilmente convertidos em espaços modernos de moradia ou trabalho. Isso estende a vida útil do edifício (e do aço que contém) para economizar recursos e reduzir custos.

Versatilidade e Reciclabilidade

O aço é um material versátil tanto em sua metalurgia/química quanto como produto. É infinitamente reciclável. Elementos de produtos estruturais são duráveis, robustos e dimensionalmente estáveis, podendo ser aparafusados para formar conjuntos inerentemente desmontáveis e reutilizáveis. Estruturas de aço podem ser facilmente estendidas e reconfiguradas in situ. O aço não é um único material. Existem vários graus, desde aços convencionais brandos até aços de alta resistência, aços avançados de alta resistência e aços especiais como aços inoxidáveis. Cada grau tem propriedades projetadas para sua aplicação específica. Na verdade, existem mais de 3.500 composições ou graus diferentes com diferentes propriedades físicas, químicas e ambientais. Se adicionarmos diferentes tamanhos e formas de produtos, o número multiplica. Cada variedade é adaptada a aplicações específicas em setores tão diversos quanto embalagens, engenharia, eletrodomésticos, veículos e construção. Cerca de 75% dos aços modernos disponíveis hoje foram desenvolvidos nas últimas duas ou três décadas. Se a Torre Eiffel fosse reconstruída hoje, a necessidade de aço seria apenas um terço do originalmente usado (em 1889) devido às melhorias de resistência e qualidade alcançadas pela indústria siderúrgica no último século.

A versatilidade do aço promove a reciclagem, pois a sucata pode ser misturada, através do processo de reciclagem, para produzir diferentes tipos de aço (diferentes graus e produtos) que atendem a demandas mutáveis ao longo do tempo. Por exemplo, aço de máquinas industriais redundantes pode ser reciclado em produtos mais contemporâneos como automóveis ou eletrodomésticos, que por sua vez podem ser reciclados em novas aplicações, talvez ainda não descobertas, no futuro.

Estender a vida dos produtos é outro aspecto-chave. Em teoria, todo novo aço pode ser feito de aço reciclado. No entanto, não é praticamente viável devido à longa vida dos produtos de aço, dada sua resistência e durabilidade. Cerca de 75% dos produtos de aço já feitos ainda estão em uso hoje. Edifícios e outras estruturas de aço podem durar de 40 a 100 anos ou mais com manutenção adequada.

Estender a vida dos produtos pode ser alcançado fabricando produtos flexíveis e adaptáveis à mudança para que durem mais e maior valor seja extraído dos materiais e recursos usados para produzi-los. O ritmo de mudança em todas as esferas da vida nunca foi maior. Padrões de trabalho mutáveis, novos serviços prediais e tecnologias da informação, demografia mutável e nova legislação colocam demandas novas e diferentes sobre os produtos de aço. Produtos sustentáveis devem ser flexíveis a mudanças de uso e adaptáveis a necessidades e requisitos futuros, sejam regulatórios ou de mercado.

Grandes componentes estruturais de aço pesados precisam de planejamento para gestão de fim de vida. No entanto, com a sucata de aço tendo valor, o incentivo para recuperar e reciclar esses componentes é alto e mais custo-efetivo do que pagar para colocá-los em aterros.

As Quatro Vantagens Competitivas: Reduzir, Reutilizar, Remanufaturar, Reciclar

Em uma economia circular bem estruturada, o aço tem vantagens competitivas significativas sobre materiais concorrentes. Quatro palavras-chave definem essas vantagens: (i) reduzir, (ii) reutilizar, (iii) remanufaturar e (iv) reciclar, como mostrado na Fig. 2.

Reduzir

Significa reduzir o peso dos produtos e, portanto, a quantidade de material usado. É uma chave importante para a economia circular. Através de investimentos em pesquisa, tecnologia e bom planejamento, produtores de aço reduziram drasticamente a quantidade de matérias-primas e energia necessárias para fabricar aço nos últimos 50 a 60 anos. Além disso, promovem ativamente o desenvolvimento e uso de graus de aço de alta resistência e avançados de alta resistência para várias aplicações. Esses graus contribuem para a redução de peso de aplicações que vão de turbinas eólicas a automóveis e painéis de construção. Por causa disso, menos aço é necessário para fornecer a mesma resistência e funcionalidade.

Reutilizar

As características de reutilização do aço decorrem de sua durabilidade. O aço pode ser reutilizado ou repurposado de muitas maneiras, com ou sem remanufatura. Isso já ocorre com componentes automotivos, edifícios, trilhos e muitas outras aplicações. A reutilização do aço não se limita à sua aplicação original. Remonta à antiguidade, quando espadas eram convertidas em arados. A reutilização normalmente ocorre onde é tecnicamente possível sem reduzir segurança, propriedades mecânicas e/ou garantias. A taxa de reutilização vai aumentar à medida que ecodesign, design para reutilização e reciclagem, e eficiência de recursos se tornarem mais populares.

A reutilização é vantajosa pois pouca ou nenhuma energia é necessária para reprocessamento. A durabilidade do aço garante que vários produtos possam ser parcial ou totalmente reutilizados ao final de sua vida, estendendo consideravelmente o ciclo de vida do produto de aço. No entanto, o design inicial baseado em pensamento de ciclo de vida é crítico para o sucesso da reutilização.

A indústria da construção foi uma das primeiras a adotar a reutilização de componentes de aço como vigas estruturais, coberturas e elementos de parede. Cada vez mais esses elementos são projetados para reutilização. Embora a armadura de aço seja atualmente reciclada em vez de reutilizada, existem oportunidades para criar elementos modulares de concreto armado, como lajes de piso padronizadas.

A reutilização através de repurposing envolve um sistema de coleta e reprocessamento especialmente projetado para tornar o produto apto para uma nova aplicação. A quantidade de energia e recursos necessários para aplicações de reutilização pode ser consideravelmente menor que produzir uma nova aplicação a partir de matérias-primas. Por exemplo, chapas de aço usadas para construir navios podem ser relaminadas e usadas na construção de novos navios. A única entrada é a energia necessária para reaquecer, relaminar e transportar o aço.

Remanufaturar

Uma ampla gama de produtos de aço já é remanufaturada. Incluem ferramentas de máquina, motores elétricos, transmissões automáticas, móveis de escritório, eletrodomésticos, motores de automóveis e turbinas eólicas. A remanufatura para reutilização aproveita a durabilidade dos componentes de aço. A remanufatura restaura produtos duráveis usados à condição de novos. Difere do reparo, que é limitado a tornar o produto operacional, em oposição à desmontagem e restauração completa com possível inclusão de novas peças.

A remanufatura envolve a desmontagem de um produto, durante a qual cada componente é minuciosamente limpo, examinado quanto a danos, e recondicionado às especificações originais do fabricante (OEM) ou substituído por peça nova. O produto é então remontado e testado para garantir operação adequada. Esse processo difere do reparo, limitado a tornar o produto operacional em vez de restauração completa. Além disso, ao projetar produtos de aço para reutilização ou remanufatura, ainda mais recursos podem ser conservados.

Reciclar

A reciclagem do aço é realizada na indústria siderúrgica desde que o aço foi feito pela primeira vez. Garante que o valor das matérias-primas investidas na siderurgia dure muito além do fim da vida de um produto de aço, e que o aço permaneça um recurso permanente para a sociedade. Todos os produtos de aço são inerentemente recicláveis e elementos de aço estrutural também são inerentemente reutilizáveis. Além disso, o aço é 100% reciclável e pode ser reciclado repetidamente para criar novos produtos de aço em um ciclo fechado de material. O aço reciclado mantém as propriedades inerentes do aço original. O alto valor da sucata de aço garante a viabilidade econômica da reciclagem. Por isso, o aço é hoje o material mais reciclado.

Duas matérias-primas principais para fazer aço são minério de ferro, um dos elementos mais abundantes da Terra, e aço reciclado (sucata). Uma vez produzido o aço (a partir de minério de ferro), ele se torna um recurso permanente para a sociedade, desde que seja recuperado ao final de cada ciclo de vida do produto, porque é 100% reciclável sem perda de qualidade.

A propriedade magnética do aço garante sua recuperação barata e fácil para reciclagem. Usando separação magnética, a sucata de aço de produtos pós-consumo pode ser facilmente recuperada de quase qualquer fluxo de resíduos. Uma revisão da World Steel mostrou que as taxas de recuperação para diferentes setores variam de 50% para pequenos eletrodomésticos e aparelhos elétricos, a mais de 90% para máquinas. Taxas de até 98% para aço estrutural em edifícios comerciais e industriais estão sendo alcançadas.

O aço é o material mais reciclado do mundo. Cerca de 650 milhões de toneladas de sucata pré-consumo e pós-consumo são recicladas anualmente, gerando economias significativas de energia e uso de matérias-primas. Toda a sucata da produção de aço e processamento posterior (frequentemente chamada de sucata pré-consumo) é coletada e reciclada diretamente nos processos de produção de aço. O conteúdo reciclado de qualquer produto de aço pode variar de 5% a 100%. Mais de 23 bilhões de toneladas de sucata foram recicladas desde o início da produção de aço.

O uso do termo "reciclagem" precisa ser esclarecido. Todos os tipos de aço podem ser reciclados de volta em novo aço de vários graus, mantendo suas propriedades materiais inerentes. Assim, sucata de aço de produtos de menor valor também pode ser convertida em aços de alto valor usando processamento e metalurgia apropriados. Para outros materiais, isso normalmente não é possível. De fato, a qualidade do material reciclado é frequentemente rebaixada ou "downcycling", como no caso de concreto, madeira e alumínio.

A reciclagem é importante na economia circular pois conserva recursos valiosos. Além dos esforços da indústria do aço para aumentar taxas de recuperação, existem também iniciativas, em conjunto com outras indústrias de metais e institutos de pesquisa, para identificar perdas ao longo dos ciclos de vida dos produtos. O objetivo é minimizar essas perdas e melhorar ainda mais a taxa de reciclagem do aço e outros materiais.

A indústria do aço continua a integrar essas vantagens em suas operações para destacar os benefícios do aço àqueles que tomam decisões sobre escolha de materiais. A cooperação de toda a cadeia de produção é essencial para garantir que produtos reutilizados ou remanufaturados tenham as mesmas propriedades dos novos aços. Para contribuir ainda mais com a economia circular, várias áreas-chave nas quais a indústria do aço deve focar incluem:

• A água usada no processo de produção deve ser devolvida à sociedade na mesma ou melhor condição em que foi recebida, e as emissões para a atmosfera devem ser minimizadas ao máximo.
• Quanto às matérias-primas consumidas, como carvão metalúrgico e minério de ferro, a adesão estrita à sustentabilidade é impossível, pois matérias-primas, uma vez consumidas, claramente não podem ser repostas, reduzindo a capacidade das gerações futuras de produzir aço da mesma forma. Esse desafio pode ser superado pelo constructo de reutilização, remanufatura e reciclagem, para projetar produtos para fácil reutilização e reciclar o máximo de aço possível dos produtos ao final de sua vida para fabricar novos produtos de aço. Claramente, isso requer que, em tempo, quantidades suficientes de aço reutilizável e reciclável estejam disponíveis para satisfazer a demanda de mercado por aço. Além disso, o conceito de fornecimento responsável precisa ser abordado, considerando o fornecimento de materiais na cadeia de suprimentos.
• Emissões para a atmosfera (ex.: CO₂ e outros gases de efeito estufa) podem ser reduzidas garantindo que a aplicação do aço leve a emissões reduzidas durante a fase de uso do produto. Isso pode ser feito através do uso de, por exemplo, aços de alta resistência ou aços mais eficientes usados em motores.
• Muitos materiais concorrentes têm propriedades de "leveza" (mais especificamente, materiais de menor densidade) e podem ajudar a reduzir emissões de produtos intensivos em energia na fase de uso. No entanto, esses materiais são frequentemente muito mais intensivos em energia e CO₂ para produzir do que produtos de aço, anulando os benefícios da fase de uso que esses materiais alternativos oferecem.

Pensamento de Ciclo de Vida

O aço está em toda parte na vida das pessoas hoje e é o coração do futuro sustentável. A indústria do aço é parte integrante da economia circular global. A economia circular promove desperdício zero, reduz a quantidade de materiais usados e incentiva a reutilização e reciclagem de materiais, todas vantagens fundamentais do uso do aço. Uma abordagem de ciclo de vida é muito importante para entregar verdadeira sustentabilidade.

Normalmente, políticas são feitas atualmente em premissas que afetam apenas a "fase de uso" da vida de um produto, por exemplo, consumo de energia de um refrigerador ou emissões de CO₂ ao dirigir um automóvel. Esse foco na "fase de uso" pode levar a materiais alternativos de menor densidade mais caros serem empregados, mas que tipicamente têm maior carga ambiental quando todo o ciclo de vida é considerado. Essa limitação da fase de uso não pode continuar. O pensamento de ciclo de vida (LCT) é necessário para todas as decisões de manufatura.

Todo produto vendido e comprado tem um ciclo de vida. Todo produto é fabricado, usado e então pode ser reutilizado, reciclado ou descartado ao final de sua vida útil. Além disso, o aço que entra no fluxo de resíduos pode ser facilmente separado e coletado de outros materiais para reciclagem, pelo uso de ímãs. LCT é um termo usado para descrever o pensamento holístico necessário para a solução sustentável dos problemas da sociedade. Exige consideração das matérias-primas usadas, consumo de energia, resíduos e emissões de um produto em cada fase de sua vida. Começa com o design e termina no ponto onde o produto atinge o fim de sua vida útil. No LCT, antecipa-se que um produto bem projetado contendo aço seja submetido à reutilização ou reciclagem de seus componentes ao final da vida.

Somente calculando os recursos e energia usados, e os resíduos e emissões produzidos em cada etapa dessa jornada, o verdadeiro impacto ambiental de um produto pode ser definido. Isso também permite identificar onde sua sustentabilidade ambiental de longo prazo pode ser melhorada. Por exemplo, o pequeno aumento no consumo de energia ou a adição de elementos de liga necessários para produzir aços de alta resistência é compensado várias vezes quando o ciclo de vida do produto é considerado. Usar esses aços de alta resistência significa que os produtos podem ser mais leves e, portanto, frequentemente economizam energia durante a fase de uso de sua vida, por exemplo, quando aplicados ao setor automobilístico proporcionam economia de combustível, e ao longo de todo o ciclo de vida do produto, menos energia é usada.

Há outra razão pela qual o pensamento de ciclo de vida é muito importante. Conhecendo o impacto real de cada etapa da vida de um produto, as melhores decisões podem ser tomadas sobre quais materiais usar. Como exemplo, além de aços de alta resistência, materiais de baixa densidade como alumínio, fibra de carbono, magnésio ou plásticos são às vezes usados para tornar aplicações mais leves. À primeira vista, esses materiais pesam menos ou, mais precisamente, têm densidade menor que o aço e por isso podem parecer alternativas interessantes. No entanto, quando o ciclo de vida total do material é levado em conta, o aço permanece competitivo, devido à sua resistência, durabilidade, reciclabilidade, versatilidade e custo. A comparação de emissões de CO₂ desses materiais é mostrada na Fig. 4. Além disso, ao final da vida do produto, esses materiais podem precisar ser enviados a aterros, pois não há maneira econômica de reciclar ou reutilizar o material. Alternativamente, podem ser transformados em downcycling para um produto de grau inferior. É importante que essa informação seja conhecida antes de decisões-chave de material serem tomadas. Todo o ciclo de vida, da extração de matéria-prima até a reciclagem ou disposição ao final da vida, deve ser considerado.

Fig. 4 Comparação de emissões de CO₂

Uma abordagem de ciclo de vida deve ser considerada dentro do conceito de economia circular para criar um mundo mais eficiente em recursos, focando na minimização de resíduos. A indústria do aço faz minimização de resíduos há muito tempo por razões econômicas. A economia circular promove desperdício zero, reduz a quantidade de materiais usados e incentiva a reutilização e reciclagem de materiais, todas vantagens fundamentais do uso do aço. Uma abordagem de ciclo de vida é muito importante para entregar verdadeira sustentabilidade.

Subprodutos do Aço

A eficiência de materiais é parte integrante do processo moderno de siderurgia. O objetivo é usar todas as matérias-primas em sua plena capacidade e eliminar resíduos da siderurgia. Essa abordagem inclui simbiose industrial na qual quase todo subproduto formado durante a siderurgia é usado em novos produtos. Isso minimiza a quantidade de resíduos enviados a aterros, reduz emissões e preserva matérias-primas.

Como em todos os processos de manufatura em grande escala, a produção de ferro e aço gera subprodutos. Em média, a produção de 1 tonelada de aço resulta em 200 kg (rota forno elétrico a arco com sucata) a 400 kg (rota alto-forno - conversor básico de oxigênio) de subprodutos. Os principais subprodutos são escórias (90%), poeiras e lodos. A taxa média mundial de recuperação de escória varia de mais de 80% para escória de siderurgia a quase 100% para escória de ferro-gusa. A escória é usada para fabricar uma gama de produtos incluindo cimento, fertilizantes e asfalto. Gases de processo da produção de ferro e aço são tipicamente usados dentro da usina, substituindo vapor e eletricidade, ou exportados para a rede local. Outros subprodutos como poeiras são recuperados por seu alto teor metálico. A Fig. 5 mostra a geração de subprodutos e seus usos.

Fig. 5 Geração de subprodutos e seus usos

Para alcançar melhores resultados, nos últimos anos várias iniciativas e atividades foram realizadas para aplicar novas abordagens e técnicas visando a gestão de subprodutos em usinas de ferro e aço para aumentar sua reciclagem. Por exemplo, a reciclagem interna de alguns subprodutos nos processos de sinterização e pelotização para alcançar alta qualidade de sinter e pelotas enquanto simultaneamente reduz impactos ambientais e custos operacionais. Além disso, poeira recuperada do tratamento de gás de forno elétrico a arco tem sido usada para substituir argilas na fabricação tradicional de tijolos, visando economia de energia, redução de impacto ambiental e possíveis benefícios econômicos. Além disso, o desenvolvimento de modelos de simulação permitiu identificar a qualidade da escória de conversor básico de oxigênio, forno elétrico a arco e forno de panela para ser reutilizada internamente e proporcionar melhorias econômicas e ambientais significativas, comparada ao uso atual de escória nas usinas. No entanto, ainda há significativo espaço para melhoria no aumento da taxa de recuperação de subprodutos, alcançando benefícios ambientais e econômicos, também segundo os princípios da simbiose industrial.