Formações ferríferas em faixas:oceanos, algas e óxido de ferro
As camadas que você vê nesta imagem já foram sedimentos ricos em ferro e sílica que se estabeleceram no antigo fundo do mar entre 2,7 e 2,4 bilhões de anos atrás. Crédito:Museu Australiano O minério de ferro é um grande negócio na Austrália.
Somos o maior exportador mundial de minério de ferro. O minério de ferro gera US$ 133 bilhões anualmente (2021–2022) e fornece empregos de mineração para 43.000 australianos. O minério de ferro é uma rocha rica em óxidos de ferro (Fe2 O3 ) e inclui minerais como hematita e magnetita.
A maior parte do minério de ferro do mundo é encontrada em rochas chamadas formações ferríferas em faixas ou BIFs. Os BIFs ocorrem em todos os continentes e em todos os estados da Austrália. A Austrália Ocidental é responsável por 90% do nosso minério de ferro. O que muitas pessoas não percebem é que essa rica dotação mineral se deve a minúsculas bactérias fotossintéticas trabalhadoras há muitos milênios.
Os BIFs são como antigos contadores de histórias gravados em pedra. Embora estejam em terra agora, a história deles começa nos antigos oceanos.
Oceanos e algas antigos
BIFs são rochas sedimentares com camadas alternadas de material rico em ferro e sílica, formando faixas claras e escuras.
Muitos BIFs em todo o mundo foram formados há mais de 3.000 a 2.500 milhões de anos. Esses oceanos antigos tinham altos níveis de sílica e ferro dissolvidos, sendo levados para os oceanos fora da terra. Então pequenas bactérias, chamadas cianobactérias, desenvolveram a fotossíntese, formando colônias conhecidas como estromatólitos. Os estromatólitos ainda podem ser vistos hoje em Shark Bay e no Lago Clifton, na Austrália Ocidental.
O oxigênio entra nos oceanos antigos
À medida que as bactérias começaram a fotossintetizar, elas também começaram a liberar oxigênio nos oceanos. A proliferação sazonal de algas aumentou a quantidade de oxigênio na água do mar. O oxigênio então reagiu com o ferro solúvel para formar óxido de ferro insolúvel. Os óxidos de ferro caíram no fundo dos oceanos como minerais como magnetita e hematita. Estes sedimentos continuaram a acumular-se em faixas alternadas no fundo dos oceanos durante quase mil milhões de anos. Eles criaram as formações em faixas ou BIFs que encontramos agora. Estas rochas refletem milhões de anos de mudanças em cada camada.
Depois que a maioria dos minerais do oceano foi oxidada, o oxigênio finalmente conseguiu sair do oceano para criar nossa atmosfera.
Transformando minério de ferro em aço
Avançando até hoje, graças ao trabalho árduo dessas minúsculas bactérias, agora temos minério de ferro. Combinamos isso com carvão para fazer aço. Keith Vining é líder do grupo de pesquisa de futuros de aço carbono. Ele também lidera projetos de aço de baixas emissões na missão Towards Net Zero.
“Usamos aço em quase tudo, inclusive na pia da cozinha”, diz Keith.
“Não há substituto para o aço, mas a sua produção liberta muitas emissões de carbono. É por isso que estamos a trabalhar em soluções para reduzir as emissões da produção de aço”, diz Keith.
Fabricação de aço com baixas emissões
O primeiro passo para reduzir as emissões é melhorar a qualidade do minério de ferro antes mesmo de iniciarmos o processo.
“Isso significa que precisamos reduzir a sílica, a alumina e o fósforo no minério de ferro. Estas são uma característica de alguns dos nossos recursos de minério de ferro goethítico na Austrália”, diz Keith.
Quando estivermos no ponto de produção, precisamos fazer duas coisas:
- "Reduza" o minério de ferro removendo o oxigênio.
- Derreta o minério de ferro para remover outras impurezas minerais.
Atualmente, fazemos as duas coisas com carvão. Tem sido feito desta forma há séculos. Portanto, para levar a indústria a zero emissões líquidas, precisamos criar novos processos e caminhos para o minério de ferro da Austrália.
Redução do uso de carvão
“O carvão é apenas carbono, por isso podemos substituir o carvão na fase de redução por biocarvão. Depois podemos derreter com calor proveniente de eletricidade renovável, em vez de queimar carvão”, diz Keith.
"Embora ainda não fosse zero líquido, causaria uma redução real nas emissões de carbono. No futuro, poderíamos usar hidrogênio ionizado para gerar o calor necessário para derreter o minério de ferro. Se isso for hidrogênio verde (hidrogênio produzido usando energia renovável), então poderíamos estar olhando para aço com zero emissões líquidas", diz Keith.
