A próxima revolução solar poderia substituir os combustíveis fósseis na mineração

Recentemente Recursos do Sandfire, uma produtora de ouro e cobre com sede na Austrália Ocidental, anunciou que sua nova usina de energia solar começará em breve a alimentar sua mina DeGrussa. Ao substituir a energia do diesel, a estação de energia 10-megawatt, com painéis 34,000 e baterias de armazenamento de lítio, deverá reduzir as emissões de carbono da mina em 15%.

Este é um desenvolvimento empolgante porque realiza um importante potencial que há muito tempo é reconhecido, mas não explorado. Dois dos maiores recursos da Austrália - energia solar e minerais - são, como seria de esperar, ambos altamente concentrados nas mesmas partes da Austrália.

Neste caso, a energia solar está sendo usada para abastecer a mina, mas também há um grande potencial para a energia solar ser usada para converter os minerais em produtos químicos e metais.

Na produção de metal, a maioria dos gases de efeito estufa é gerada quando o carbono (geralmente o carvão) é usado para produzir metal a partir do minério rochoso. Parte desse carbono é usado nas reações químicas reais, mas uma grande proporção está apenas fornecendo energia para o processo.

A substituição da fonte de energia de carbono por energia renovável ou de baixa emissão tem o potencial de reduzir drasticamente os gases de efeito estufa associados à produção de metais.


innerself assinar gráfico


Por exemplo, na produção de ferro, mais de 400kg de coque e carvão é usado para fazer cada tonelada de ferro. O uso de energia renovável como fonte de calor poderia reduzir essa entrada de carbono em até 30%.

A próxima revolução

Atualmente, o uso de energia solar na Austrália é amplamente limitado a residências, água quente e energia solar. Mas a energia solar também tem um grande potencial para a região da Austrália.

Minas são frequentemente isoladas. Normalmente, há um fornecimento limitado de gás natural e eletricidade, e em áreas remotas, o suprimento de energia é limitado a combustíveis fósseis líquidos. Este é exatamente o potencial que está sendo explorado pela Sandfire Resources em sua instalação de minas 900km ao norte de Perth.

Estudos recentes pela CSIRO identificaram o potencial de uso solar no processamento de alta temperatura de minérios como bauxita, cobre e minério de ferro. Este processo usaria energia térmica solar concentrada (CST) como um fornecimento de calor. Esse calor também pode ser convertido em eletricidade, conhecido como energia solar concentrada (CSP).

Isso é diferente do fotovoltaico solar tecnologia usada na usina de energia solar da Sandfire (e painéis solares na cobertura), que converte a luz solar diretamente em eletricidade.

Energia solar térmica funciona melhor em temperaturas between 800? and 1,600? – which can be achieved with existing technology that concentrates the sun’s heat. This is currently too hot for converting the heat to electricity, which generally operates below 600?.

Mas o processamento de minerais pode fazer uso dessas altas temperaturas, porque o calor é usado diretamente para a conversão química, em vez de ser primeiro convertido em eletricidade.

É esse raciocínio que está impulsionando a pesquisa, na Universidade de Adelaide, na produção de alumina usando energia solar concentrada e, na Universidade de Swinburne, na produção de ferro a partir do minério.

Nós testamos uma gama de temperaturas e misturas minerais e produzimos produtos de ferro similares aos produtos de ferro de grau comercial. Prevemos uma usina de fabricação de ferro solar operando na Austrália Ocidental e acrescentando valor às nossas reservas de ferro antes de ser enviada para o exterior.

Esperamos que isso possa reduzir a energia e as emissões em 20-30% em comparação com os atuais processos de fabricação de ferro, substituindo os combustíveis fósseis à base de carbono pela energia solar, embora o carbono ainda seja usado nos processos químicos.

Se isso é econômico, dependerá do fabricante, pois a economia de energia e carbono precisará compensar o alto custo de capital associado a altos fluxos solares.

A energia solar concentrada ainda é relativamente cara. O Australian Solar Institute estimou em 2012 que o custo da eletricidade a partir de energia solar concentrada foi aproximadamente o dobro do custo atual para a energia convencional, refletindo em grande parte o alto custo de capital dos sistemas solares.

É razoável esperar que essa lacuna se encerre com aumentos na escala de operações (redução dos custos de fabricação) e na pressão regulatória sobre as fontes de energia convencionais.

Pode ser uma saída, mas o pequeno passo da Sandfire Resources poderia ser o início de uma revolução na indústria mineral australiana.

Sobre o autor

Geoffrey Brooks, pró-vice-chanceler (Future Manufacturing), Universidade de Tecnologia de Swinburne

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

Livros relacionados

at