Carbonatação mineral de escória de aço: uma revisão crítica sobre mecanismos, parâmetros operacionais e estratégias de valorização para sequestro de CO₂
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i4.49045Palavras-chave:
carbonatação mineral, escória de aço, sequestro de CO₂, valorização de resíduos, parâmetros operacionaisResumo
A indústria siderúrgica é uma das maiores responsáveis pelas emissões globais de dióxido de carbono (CO₂), respondendo por cerca de 7% a 9% do total mundial. Nesse cenário, a carbonatação mineral de escórias de aço surge como uma estratégia promissora para o sequestro permanente de CO₂ e também para agregar valor aos resíduos industriais. Este trabalho apresenta uma revisão cuidadosa e sistemática da literatura entre 2014 e 2024, explorando os mecanismos principais, o impacto de diferentes parâmetros operacionais e o potencial de aproveitamento da escória de aço carbonatada. A análise mostrou que, embora as escórias de forno panela (LF) e de forno básico a oxigênio (BOF) sejam as mais reativas, a eficiência na captura de carbono varia bastante dependendo das condições de operação. Métodos indiretos e a carbonatação supercrítica mostraram altos índices de sucesso, chegando a capturar mais de 90% e 41,9% do CO₂, respectivamente. Além disso, estudos realizados em escala piloto confirmam que essa tecnologia é viável, com eficiências que podem chegar a até 89,7%. Para obter bons resultados, é fundamental otimizar fatores como temperatura (entre 60°C e 90°C), a proporção líquido-sólido (L/S em torno de 4:1) e o tamanho das partículas da escória. Embora a pressão de CO₂ também influencie o processo, seu efeito pode variar: em alguns casos, pressões muito altas podem até diminuir a eficiência. Os produtos resultantes da carbonatação têm diversas aplicações na construção civil, atuando como agregados ou componentes de argamassa. Além disso, eles ajudam a melhorar a estabilidade volumétrica dos materiais e a imobilizar metais pesados, contribuindo para reduzir as emissões de CO₂ na fabricação do concreto — uma redução que pode chegar a até 30%. Por outro lado, ainda enfrentamos desafios, como a variabilidade na composição da escória e o alto consumo energético necessário para moagem. Para avançar nesse campo, é importante padronizar os métodos utilizados, otimizar os parâmetros de operação e incentivar projetos em escala industrial. Assim, poderemos aproveitar ao máximo o potencial da escória de aço como uma solução sustentável para descarbonizar o setor e promover uma economia mais circular.
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