- A indústria siderúrgica global de US$ 1,6 trilhão gera entre 7% e 9% das emissões globais de dióxido de carbono.
- A Boston Metal vem desenvolvendo, refinando e escalando tecnologias por uma década para produzir metais com emissão zero de CO2. Desde 2017, a Boston Metal tem se concentrado especificamente na fabricação de aço “verde” limpo.
- A CNBC deu uma olhada em seu laboratório e nas instalações da fábrica.
CEO do Boston Metal, Tadeo Carneiro
Imagem cortesia de Boston Metal
Em um discreto parque de escritórios nos arredores de Boston, uma startup de uma década está tentando reinventar um processo no coração da indústria siderúrgica de US$ 1,6 trilhão para reduzir as emissões de carbono e combater as mudanças climáticas.
Boston Metal Surgiu de uma pesquisa desenvolvida no MIT em 2013 e, desde então, arrecadou um total de US$ 250 milhões. A empresa de 120 funcionários trabalha com um método ecologicamente correto de produção de aço, que é tanto A espinha dorsal da construção de infraestrutura moderna e um contribuinte significativo para a mudança climática, gerando entre 7% e 9% das emissões globais de dióxido de carbono, de acordo com Associação Mundial do Aço.
A Boston Metal ainda não começou a gerar receita e ainda está replicando a tecnologia final que usará para produzir aço limpo em larga escala.
Mas assinou recentemente um acordo de financiamento de US$ 20 milhões com o braço de investimento do setor privado do Banco Mundial.Corporação Financeira Internacional.
É a primeira vez que a IFC investe em uma startup antes que a receita seja realizada, o que mostra o valor que o Banco Mundial vê em ajudar países de baixa renda a produzir aço sem emissões de carbono, Diretor da Corporação Financeira Internacional William Sonneborn ele disse à CNBC.
“Estou apenas aqui na África”, disse Sonborn em uma videochamada do Senegal no final de maio. “Existem centenas de milhões de pessoas que não têm casa. Em algum momento, elas vão precisar de aço. E, portanto, a produção adicional de aço no mundo não será nos Estados Unidos – a tecnologia pode foram inventados no MIT, mas a produção adicional de aço não será nos Estados Unidos.”
a maioria do aço bruto, 59%, fabricado em países em desenvolvimento em 2021, de acordo com a Corporação Financeira Internacional. A operação da Boston Metal será particularmente atraente em países em desenvolvimento que também têm acesso a eletricidade limpa, como Chile, Etiópia, Malawi, Uruguai e Zâmbia, diz o IFC.
A CNBC visitou a sede da Boston Mittal em Woburn, Massachusetts, no final de maio para saber mais sobre a startup, que arrecadou centenas de milhões de dólares de investidores como ArcelorMittal (a segunda maior produtora de aço do mundo), Fundo Climático da Microsoft e Bill Projetos de energia de Gates, além do Banco Mundial.
Escritórios da Boston Metal em Woburn, Massachusetts.
Kat Clifford, CNBC
O processo siderúrgico tradicional coloca minério de ferro ou óxido de ferro em um alto-forno a carvão, o que gera emissões significativas de dióxido de carbono. Em uma siderúrgica convencional, duas toneladas de dióxido de carbono são produzidas para cada tonelada de aço produzida, explicou um executivo da Boston Metal. Adam Rowardink durante uma visita à fábrica.
Em vez disso, o Boston Metal usa um processo eletroquímico chamado eletrólise de óxido fundido.
Diagrama do processo que a Boston Metal usa para produzir aço verde.
Gráfico cortesia Boston Metal
Essa tecnologia passa eletricidade por óxido de ferro misturado a um grande número de outros óxidos, que são compostos químicos que contêm pelo menos um átomo de oxigênio. Se a eletricidade que entra no processo é limpa, o aço que sai do outro lado da célula de eletrólise também é limpo.
O processo é semelhante a uma bateria, com um ânodo carregado positivamente e um cátodo carregado negativamente direcionando o fluxo de eletricidade através do processo.
Para que a eletrólise do Boston Metal funcione, ela deve converter a corrente alternada da rede em corrente contínua.
É aqui que a eletricidade é convertida de CA para CC no local da Boston Metal. (Parte da imagem foi alterada para proteger a propriedade intelectual do Boston Metal.)
Kat Clifford, CNBC
O ânodo no processo Boston Metal foi um grande desenvolvimento do MIT. É feito principalmente de cromo e ferro com algumas outras pequenas quantidades de outros materiais misturados e não é consumido ou corroído durante o processo de eletrólise.
“O que o diferencia é que ele pode viver em altas temperaturas – 1.600 graus Celsius, 3.000 Fahrenheit. E enquanto você está fazendo eletrólise, você está usando elétrons para separar ferro e oxigênio. Então esse ânodo atinge o oxigênio o dia todo a uma velocidade muito alta temperatura, e tem que sobreviver nesse ambiente.” Rawerdinck explicou durante uma visita ao laboratório. “Existem poucos elementos que farão isso. Este lingote é o que fará isso.”
O subproduto do processo é o oxigênio.
O processo de eletrólise do Boston Metal libera oxigênio como subproduto. Na tela circulada, bolhas de oxigênio podem ser vistas subindo. (O texto no quadro branco foi apagado para proteger a propriedade intelectual do Boston Metal.)
Kat Clifford, CNBC
Enquanto o Boston Metal ainda está iterando a tecnologia em escala comercial, a ciência por trás do processo é infalível.
“Não é mais um binário que você irá falhar ou terá sucesso”, disse o CEO da Boston Metal Tadeu Carneiro para a CNBC em Woburn. “É uma questão de quantos anos terá o ânodo? Vai durar três anos ou dois? É onde estamos agora, estamos finalizando todos os parâmetros para construir a maior e mais bonita célula industrial. É onde estamos. “
A indústria siderúrgica está de olho.
“A primeira coisa que fiz quando entrei na empresa foi visitar meus amigos, todos os CEOs de diversas siderúrgicas, principalmente da Ásia, para apresentar a ideia para eles. Isso foi há seis anos”, disse Carneiro. “É engraçado, para a maioria deles, parecia tão cedo. Agora, eles estão todos desesperados – porque eles precisam encontrar uma solução. E eles não têm uma solução.”
O processo da Boston Metal pode usar minério de ferro de baixo teor, que é uma das razões pelas quais a IFC investiu na empresa.
A Boston Metal pode produzir aço a partir de minério de ferro de baixo teor, como este minério australiano da mineradora BHP, que é uma das investidoras da startup.
Kat Clifford, CNBC
“Existem muitos mercados emergentes que têm muito minério de ferro, e é de baixa qualidade, então eles não podem produzir aço usando a tecnologia de alto-forno. Eles podem usar a tecnologia da Boston Metal”, disse Sonborn à CNBC.
Isso significa que esses mercados em desenvolvimento podem fabricar seu próprio aço, disse Sonborn, criando autossuficiência para as economias desses países.
Além disso, as células eletrolíticas podem ficar maiores até certo ponto, mas depois a empresa terá que colocar muito mais células próximas umas das outras para fazer o aço verde.
Este é um eletroanalisador de tamanho médio, entre uma bancada de laboratório e uma célula de grande porte. Isso pode durar semanas seguidas e coletar dados de desempenho do ânodo. (O texto no quadro branco foi coberto para proteger a propriedade intelectual do Boston Metal.)
Kat Clifford, CNBC
“Se você for a uma fábrica de grande escala com essa tecnologia, poderá ver algumas centenas de células eletrolíticas.” Rowardink disse à CNBC.
Esse padrão celular é atraente para o Banco Mundial.
“A tecnologia modular da Boston Metals permite que um pequeno país como Burkina Faso construa sua própria siderúrgica, tenha sua própria produção de aço – em vez de importá-lo da Índia e empurrar moeda forte para fora do país quando pode fazê-lo internamente,” Sonneborn disse à CNBC.
Aqui, um ânodo de grande escala alimenta o processo de eletrólise no local Woburn da Boston Metal.
Kat Clifford, CNBC
O Boston Metal está no meio de levantar o que espera ser um aumento de financiamento de $ 300 milhões. Até agora, ele fechou metade dessa turnê e “muito do resto aconteceu”, disse Rawerdink à CNBC.
O principal objetivo da Boston Metal é o aço verde, mas a empresa também usará a tecnologia básica de eletrólise para produzir os metais estanho, nióbio e tântalo a partir do que, de outra forma, seriam resíduos do processo de mineração. Cerca de um terço dos US$ 300 milhões serão destinados à comercialização desse software em sua filial brasileira, e o maior dispositivo fabricado pela empresa até hoje será usado lá.
A repórter Kat Clifford está ao lado da célula eletrolisadora multiânodo da Boston Metal. (Parte do dispositivo é coberta para proteger a propriedade intelectual da Boston Metal.)
Kat Clifford, CNBC
O nióbio é usado principalmente para fazer aço, o estanho é usado como metal e na eletrônica, e o tântalo é usado, entre outras finalidades, na indústria eletrônica para capacitores e outros componentes.
“É mais fácil e é por isso que podemos implantar mais cedo”, disse Carneiro à CNBC em Woburn. “Características de diferentes ânodos.”
O negócio de geração mineral no Brasil será o primeiro a gerar receita para a empresa.
Os outros dois terços do aumento de US$ 300 milhões irão para a conclusão do processo de fabricação de aço e componentes. A Boston Metal planeja produzir aço verde em escala comercial em 2026.
Quando a Boston Metal estiver pronta para comercializar seu processo de aço verde, esses tipos de células durarão anos a fio. A Boston Metal ganhará dinheiro licenciando a tecnologia e fabricando e vendendo os ânodos necessários para o processo de recozimento verde.
Carneiro disse à CNBC que a Boston Metal espera começar a licenciar a tecnologia em 2026.
A IFC quer que a Boston Metal seja bem-sucedida para ajudar os países em desenvolvimento a construir sua indústria siderúrgica, mas também para gerar retornos para outros projetos. A IFC não paga dividendos sobre seus investimentos aos investidores – todos os ganhos vão diretamente para o tesouro.
“Quando sairmos, todos esses ganhos voltarão para resolver a desigualdade de gênero na Índia ou no sul da Ásia ou os desafios climáticos em diferentes aspectos. Portanto, todo lucro que obtemos, novamente, não é distribuído como retorno aos nossos acionistas, é reinvestido de volta em nossos objetivos.” desenvolvimento,” Sonneborn disse à CNBC.