SP Diário
O ferro, um dos metais mais comuns na natureza e amplamente empregado pela indústria metalúrgica, pode servir como matéria-prima para o armazenamento e transporte de energia renovável em larga escala, conforme pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) na Alemanha.
Em uma pesquisa divulgada na revista científica Chem Circularity, os cientistas aplicaram modelos computacionais do sistema elétrico europeu para investigar a possibilidade de que o ferro poderia complementar o hidrogênio, uma fonte de energia renovável gerada por meio da eletrólise, em economias industriais que visam reduzir suas emissões de carbono.
Embora o estudo indique que o ferro não pode substituir o hidrogênio como fonte de energia, ele pode ter um papel significativo no futuro, especialmente na transição das usinas a carvão.
A Europa tem acelerado o processo de desativação das usinas a carvão em resposta às metas de descarbonização, com expectativa de que as últimas instalações sejam encerradas até 2038.
No Reino Unido, por exemplo, a última usina a carvão foi desligada em 2024, tornando-se o primeiro país do G7 a eliminar completamente esse combustível da sua matriz elétrica. Outros países, como Suécia, Áustria e Bélgica, têm seguido essa mesma tendência.
No entanto, globalmente, foram inauguradas mais usinas a carvão em 2025, mesmo com o crescimento das fontes renováveis. Atualmente, China e Índia são responsáveis por aproximadamente 95% da nova capacidade de geração a carvão instalada.
Os pesquisadores do KIT sugerem que a geração de energia utilizando ferro poderia oferecer uma alternativa viável através de um ciclo químico simples.
No processo de produção de energia, o pó metálico de ferro é queimado em altas temperaturas; ao invés de emitir dióxido de carbono como as fontes fósseis, esta reação gera principalmente calor e óxido de ferro (ferrugem).
Esse calor produzido pode ser utilizado para gerar vapor que movimenta turbinas e gera eletricidade, similar ao funcionamento das termelétricas convencionais.
Além disso, o óxido de ferro resultante pode ser transformado novamente em ferro metálico por meio da redução química com hidrogênio obtido pela eletrólise da água utilizando eletricidade proveniente de fontes renováveis como parques eólicos e solares.
A regeneração usando hidrogênio verde torna possível reutilizar este material várias vezes.
Os pesquisadores também destacam que esse processo não gera emissões diretas de CO₂ durante sua combustão.
Adicionalmente, o ferro poderia atuar como uma “bateria química” duradoura devido à sua capacidade de ser armazenado por semanas ou meses sem perda significativa de energia, sendo ideal para lidar com a intermitência da geração elétrica proveniente das fontes solar e eólica.
A pesquisa ainda aponta vantagens logísticas: existe uma cadeia global já estabelecida para transporte de minério e produtos derivados do ferro. Em contrapartida, a cadeia do hidrogênio requer adaptações tecnológicas significativas porque o gás precisa ser comprimido ou liquefeito para transporte seguro, necessitando assim tubulações específicas ou armazenamento subterrâneo.
Um aspecto importante do estudo é a possibilidade de reaproveitar grande parte da infraestrutura existente nas termelétricas atualmente alimentadas por carvão mineral.
Para explorar melhor o potencial dessa tecnologia, os pesquisadores ampliaram o modelo energético PERSEUS-PtX. Este modelo inclui usinas adaptadas para operar com ferro, instalações para redução do óxido e sistemas logísticos para simular diferentes cenários do sistema energético europeu até 2050.
As simulações indicaram que as usinas movidas a ferro frequentemente aparecem entre as soluções mais econômicas nos diversos cenários analisados, especialmente em países que têm pouca disponibilidade hídrica e limitações geológicas para armazenar hidrogênio subterrâneo.
Apesar deste potencial identificado, os próprios pesquisadores enfatizam que essa proposta ainda requer avanços tecnológicos significativos antes que possa haver uma adoção comercial em larga escala. Esses avanços são necessários para aumentar a eficiência na redução do óxido de ferro em pó e diminuir os custos associados à produção do hidrogênio verde.
Além disso, a eficiência energética do ciclo envolvendo o ferro pode não ser compensatória devido à necessidade constante de eletricidade nas etapas produtivas — uma característica compartilhada por praticamente todos os combustíveis sintéticos e vetores energéticos.
