A indústria de metais já passou por momentos de transformação no passado, como o processo Bessemer, a fusão instantânea, os fornos elétricos a arco e a moderna lingotagem contínua, que mudaram o que era possível realizar. No entanto, por mais de um século, a maioria dos processos de extração tem dependido de técnicas e caminhos que seriam familiares a metalurgistas de gerações anteriores. Os processos tornaram-se maiores e os sistemas de controle mais inteligentes, mas a ciência fundamental por trás da separação de metais a partir de minérios mudou menos do que muitos imaginam.
Os desafios de materiais de hoje são diferentes daqueles do século 20, mas por que os metais críticos ainda são produzidos usando essencialmente as mesmas bases científicas?
A EvoMaterials, uma plataforma de tecnologia desenvolvida pela Outokumpu — líder global em aço inoxidável sustentável e produtora de ferrocromo com pegada de carbono 67% menor que a média da indústria — está explorando essa questão ao repensar como os metais podem ser extraídos.
“We decided to go beyond the current constraints and look fundamentally at what’s the best way to do this with the benefit of the scientific engineering knowledge and hindsight that we have today,” diz Caspar Stinn, diretor técnico de metalurgia extrativa na Outokumpu. “We’re looking at how we can reimagine metals production.”
Um problema de cadeia de suprimentos disfarçado de problema de materiais
À medida que as economias se expandem e o mundo se torna cada vez mais eletrificado, dados e modelos científicos apontam para uma demanda crescente por vários minerais, impulsionada por tecnologias que vão desde centros de dados até aeroespacial, tratamento de água, sistemas de energia e defesa. Segundo Antoine Allanore, professor de metalurgia no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), isso coincide com o fato de muitas economias ocidentais terem reduzido sua capacidade de processamento doméstico para os mesmos metais dos quais essas indústrias dependem.
A metalurgia agora é estrategicamente importante, moldada não apenas pelo custo e disponibilidade, mas também pela pegada de carbono, origem geográfica e resiliência da cadeia de suprimentos.
Essa realidade é particularmente relevante para o cromo e outros metais especiais usados em ambientes de alta temperatura e condições extremas. Os materiais à base de cromo desempenham um papel crítico em sistemas aeroespaciais, geração de energia, infraestrutura resistente à corrosão e tecnologias de defesa, onde os materiais devem operar sob condições exigentes.
Além da otimização
Durante décadas, a inovação metalúrgica focou amplamente na melhoria de rendimentos, eficiência energética e controle de processos. A EvoMaterials baseia-se na ideia de que alguns processos metalúrgicos podem se beneficiar de vias químicas inteiramente diferentes.
A plataforma origina-se de pesquisas sobre tecnologias de processamento baseadas em sulfetação, inicialmente buscadas para reduzir as emissões de carbono associadas à produção de ferrocromo. O trabalho laboratorial revelou um potencial mais amplo.
Testes em escala laboratorial demonstraram que essas químicas de processo alternativas poderiam potencialmente fazer mais do que reduzir emissões. Elas poderiam recuperar metais valiosos de recursos de menor teor e fluxos industriais secundários, alterando fundamentalmente a forma como os processos de separação são executados. A oportunidade é repensar como os recursos minerais são utilizados e quanto valor pode ser extraído deles, trazendo maior eficiência de recursos e maior competitividade industrial.
Entendendo a fundição tradicional versus nova tecnologia proprietária
O desenvolvimento da tecnologia começou nos Estados Unidos em 2021 para o
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