Na Noruega, a produção de metal é responsável por cerca de 10% das emissões de gases de efeito estufa.

“Para ajudar a atingir as metas climáticas, a indústria do metal precisa reduzir suas emissões, "diz Trine Asklund Larssen, que recentemente recebeu seu doutorado na NTNU por seu trabalho com minério de manganês.

A produção de metal norueguesa já está entre as mais limpas que existem e ficará ainda mais limpa no futuro. As muitas medidas incluem olhar para os impactos na produção de diferentes tipos de minério.

"Um dos tipos de metais que produzimos na Noruega são ligas que contêm metal manganês, diz Larssen.

As ligas são misturas de vários metais usados ​​em muitas aplicações diferentes. As ligas de manganês produzidas na Noruega são usadas principalmente como componentes na produção de aço. Eles tornam o aço forte e duro. A Noruega exporta quase toda essa produção.

Comparando dois tipos de minério

"Eu investiguei dois tipos de minério de manganês - Comilog do Gabão e Nchwaning da África do Sul - para descobrir as grandes emissões de gases de efeito estufa durante a produção de metal.

A produção de manganês ocorre em grandes fornos, onde minério de manganês e carbono na forma de coque são adicionados e aquecidos.

"As matérias-primas são alimentadas do topo do forno e a gravidade faz com que elas se movam para baixo. A energia elétrica é fornecida por meio de eletrodos, o que significa que a temperatura no fundo do forno está muito alta, "Larssen explica.

À medida que as matérias-primas descem para o forno, eles se fundem no que chamamos de escória. Bem no fundo da fornalha, a escória reage com o carbono e produz metal.

Algumas reações são fundamentais

"Muitas reações acontecem na fornalha, mas alguns deles têm um grande impacto no consumo de energia e CO ₂ emissões. Certas reações entre o minério e o gás encontrados na fornalha são particularmente importantes, "Larssen diz.

O gás na fornalha é em grande parte uma mistura de dióxido de carbono (CO ₂ ) e monóxido de carbono (CO). Larssen foi capaz de imitar os processos que ocorrem no forno em uma escala menor no laboratório para ver como o calor diferente, conteúdo de gás, tipos e tamanhos de minério e vários outros fatores afetam as emissões.

“Descobrimos que os dois tipos diferentes de minério se comportaram de maneira muito diferente quando foram aquecidos. Eles passaram por várias reações, que ocorreu em diferentes temperaturas e velocidades e resultou em diferentes consumos de energia entre os dois minérios. Os dois minérios também criam diferentes tipos de gases de escape quando são usados ​​na produção de manganês, "diz Larssen.

Um tipo mais limpo que o outro

Em geral, O minério de Nchwaning produz maiores emissões de gases de efeito estufa e maior consumo de energia em comparação com o minério da Comilog. O gás produzido com o minério de Nchwaning também contém mais energia, o que reflete o maior consumo de energia no forno.

"Para ambos os minérios, o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa são menores se o minério usado for menor, "diz Larssen.

O tamanho do minério é, portanto, outro fator. Os resultados do estudo podem contribuir para que o setor seja capaz de reduzir ainda mais as emissões.

A escolha do minério para produção envolve levar muitas considerações em consideração. Isso inclui o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa, mas também a composição do produto e, por último, mas não menos importante, a segurança da produção. Em geral, a indústria precisa usar uma mistura de diferentes minérios para atender a esses requisitos.

Larssen realizou seu projeto de doutorado como parte do centro de pesquisa HighEFF. HighEFF consiste em parceiros de muitos setores diferentes, sendo os objetivos principais aumentar a eficiência energética e reduzir as emissões de gases com efeito de estufa.