A indústria de metais, historicamente marcada por revoluções como o processo Bessemer e o forno de arco elétrico, encontra-se em um paradoxo: enquanto os sistemas de controle e a escala das operações evoluíram, os fundamentos científicos da extração de metais permanecem notavelmente similares aos de décadas passadas. Caspar Stinn, diretor técnico de metalurgia extrativa na Outokumpu, líder global em aço inoxidável sustentável, descreve a situação como uma oportunidade para ir além das restrições atuais. A empresa desenvolveu a EvoMaterials, uma plataforma tecnológica que reavalia a produção de metais com base no conhecimento científico e de engenharia acumulado. "Decidimos ir além das restrições atuais e olhar fundamentalmente qual é a melhor maneira de fazer isso com o benefício do conhecimento de engenharia científica e da retrospectiva que temos hoje", afirma Stinn. A meta é reimaginar a produção de metais, abordando um problema de cadeia de suprimentos que se disfarça como um desafio de materiais.
O Contexto da Demanda e da Resiliência
A crescente eletrificação global e a expansão das economias impulsionam uma demanda cada vez maior por minerais essenciais para tecnologias como centros de dados, aeroespacial, sistemas de energia e defesa. Antoine Allanore, professor de metalurgia no MIT, destaca que esse aumento de demanda coincide com a redução da capacidade de processamento doméstico em muitas economias ocidentais. A metalurgia, portanto, ganha importância estratégica, não apenas por custo e disponibilidade, mas também por sua pegada de carbono, origem geográfica e resiliência da cadeia de suprimentos. Para metais especiais como o cromo, cruciais em ambientes de alta temperatura e extrema exigência, como em sistemas aeroespaciais e tecnologias de defesa, essa relevância é ainda mais pronunciada.
Inovação Além da Otimização Tradicional
Por décadas, a inovação metalúrgica concentrou-se em aprimorar rendimentos, eficiência energética e controle de processos. A EvoMaterials, contudo, parte de uma premissa distinta: alguns processos metalúrgicos podem se beneficiar de caminhos químicos completamente diferentes. A plataforma originou-se de pesquisas em tecnologias de processamento baseadas em sulfidação, inicialmente focadas na redução das emissões de carbono na produção de ferrocromo. Os testes em laboratório revelaram um potencial mais amplo, demonstrando que essas químicas alternativas poderiam não apenas diminuir as emissões, mas também recuperar metais valiosos de recursos de menor teor e de fluxos secundários industriais. Isso representa uma oportunidade para repensar o uso de recursos minerais e o valor extraído deles, promovendo maior eficiência e competitividade industrial.
A Nova Plataforma Tecnológica da Outokumpu
A tecnologia EvoMaterials, desenvolvida em parte com base em uma licença de patente não exclusiva do MIT, começou a ser explorada nos Estados Unidos em 2021, a partir do minério de cromita da mina Kemi da Outokumpu, na Finlândia – a única mina de cromo na União Europeia. Allanore explica que a nova abordagem cria um ambiente químico distinto, permitindo uma extração mais eficiente, com menos perdas e subprodutos indesejados, recuperando materiais críticos de fontes antes consideradas resíduos. A inovação reside na intersecção de diversas disciplinas científicas – química, ciência dos materiais, física, modelagem computacional e engenharia –, uma combinação que Stinn, com seu doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais pelo MIT, considera fundamental para a inovação moderna. A plataforma, ao invés de ser um processo único, é projetada para ser adaptável a diferentes metais e recursos minerais, com a aplicação inicial servindo como ponto de partida para futuras adaptações.
A próxima etapa para a EvoMaterials é a validação em escala piloto, com uma planta em New Hampshire programada para operar na primeira metade de 2027. Esta instalação escalará a tecnologia proprietária de laboratório para uma produção de uma tonelada, um passo crucial para a implantação industrial prevista para 2030. Além de produzir ferrocromo e cromo metálico com baixo CO2, a plataforma poderá ser adaptada para outros materiais estratégicos, como níquel e molibdênio. O trabalho levanta uma questão fundamental: quantos dos processos metalúrgicos atuais seriam concebidos da mesma forma se fossem inventados hoje? A próxima revolução em materiais pode começar com a reavaliação de como extraímos os metais essenciais para a sociedade.
Com reportagem de Brazil Valley
Source · MIT Technology Review
