A pressão global pela descarbonização da indústria pesada acelera a adoção de tecnologias capazes de reduzir a pegada de carbono da siderurgia. Nesse contexto, o DRI (Ferro de Redução Direta) e o HBI (Ferro Briquetado a Quente) integram o processo de produção de aço, sobretudo em rotas siderúrgicas que substituem gradualmente o uso intensivo de carvão mineral e coque.
Mais do que alternativas técnicas à sucata em fornos de aciaria e ao minério de ferro utilizado em altos-fornos, DRI e HBI representam um olhar mais atento à sustentabilidade no processo produtivo do aço. Com menor presença de impurezas, maior previsibilidade operacional e potencial de integração com hidrogênio verde, essas soluções compõem etapas do chamado “aço verde”.
DRI e HBI: o que são?
De acordo com o glossário do Radar mineração, o DRI, ou Ferro de Redução Direta, é “o ferro produzido pela redução direta do minério a temperaturas abaixo do ponto de fusão, a partir de um agente redutor como gás natural ou carvão”. Nesse processo, o oxigênio é removido do minério utilizando agentes redutores, principalmente gás natural. O resultado é um material com elevado teor de ferro metálico e baixos níveis de contaminantes, como cobre, enxofre e outros metais residuais.
Utilizado principalmente em fornos elétricos a arco (EAF), o DRI tornou-se uma matéria-prima que permite a fabricação de aços de maior qualidade. O material também pode ser empregado em altos-fornos e conversores a oxigênio básico (BOF), ampliando a flexibilidade operacional das siderúrgicas.
Já o HBI é descrito pelo glossário como “uma forma compactada de DRI (Ferro de Redução Direta) que oferece maior estabilidade, segurança no manuseio e no transporte e menor risco de reoxidação, o que facilita a exportação”.
O desenvolvimento do HBI surgiu justamente para solucionar problemas relacionados ao transporte do DRI convencional, que tendia a aquecer e a liberar hidrogênio quando em contato com água, sobretudo a salgada. Na década de 1980, regulamentações internacionais de segurança marítima impulsionaram o avanço da briquetagem a quente como alternativa mais segura e eficiente.
Aplicação no processo de produção de aço
O DRI e o HBI são utilizados como carga metálica em fornos elétricos a arco, substituindo parcialmente a sucata metálica e contribuindo para maior controle da qualidade do aço produzido.
O DRI pode ser utilizado em diferentes formas. O chamado CDRI (Cold DRI) é resfriado após a redução e serve para abastecimento contínuo dos EAF. Já o HDRI (Hot DRI) é transportado ainda em altas temperaturas, próximas a 650°C, o que permite aproveitar calor residual no forno elétrico e reduzir o consumo energético da produção siderúrgica.
O HBI, por sua vez, ganhou relevância não apenas nos fornos elétricos, mas também em altos-fornos e conversores LD/BOF. Em altos-fornos, o produto pode substituir parte da carga tradicional de minério e coque, reduzindo o consumo de carbono fóssil. De acordo com a Midrex, o HBI pode representar até 30% da carga do alto-forno sem necessidade de alterações significativas nos equipamentos.
Além disso, a utilização de HBI em altos-fornos pode elevar a produtividade da produção de ferro-gusa. Ainda de acordo com dados da Midrex, um aumento de 10% na metalização da carga pode elevar a produção em 8%, enquanto um incremento de 30% pode ampliar a produção de ferro-gusa em até 24%.
Esse efeito é estratégico em casos de insuficiência na disponibilidade de metal líquido ou quando um dos alto-fornos está inoperante. O aumento da produtividade confere mais resiliência à produção de aço, principal aplicação do DRI e HBI.
Conexão com a sustentabilidade
A adoção de DRI e HBI está ligada, para além das vantagens financeiras e operacionais, aos esforços globais de descarbonização da siderurgia, setor responsável por aproximadamente 7% das emissões globais de CO₂.
A principal vantagem ambiental da rota de redução direta é a substituição do coque derivado do carvão mineral por gás natural no processo de redução do minério de ferro. Essa mudança reduz as emissões de carbono em comparação aos altos-fornos tradicionais.
O potencial ambiental se torna ainda maior com a perspectiva de utilização de hidrogênio verde como agente redutor. Nesse modelo, a produção de aço pode atingir emissões próximas de zero gases de efeito estufa.
Outro vetor de sustentabilidade é a tecnologia de briquetagem desenvolvida pela Vale, que já conta com acordo com a Midrex para uso em plantas de redução direta. O processo busca substituir a pelotização tradicional do minério de ferro por briquetes produzidos em baixa temperatura, reduzindo custos de produção e diminuindo em cerca de 80% as emissões de CO₂ associadas à etapa de aglomeração do minério.
Comparação entre os processos
Na siderurgia tradicional baseada em altos-fornos, o minério de ferro é reduzido utilizando coque produzido a partir do carvão mineral. Esse processo demanda elevadas temperaturas e gera grandes volumes de emissões de CO₂. Já na rota baseada em redução direta, o gás natural – e potencialmente hidrogênio verde – é utilizado como agente redutor e, portanto, uma opção mais sustentável.
O HBI compartilha vantagens com os tipos de DRI que incluem a previsibilidade de balanços de massa e calor; compatibilidade com combustíveis injetados e oxigênio; e redução de danos por meio de escudos refratários. Mas também apresenta características únicas que conferem outros benefícios, como a rápida penetração na camada de escória do forno devido a alta densidade, maior facilidade de manuseio, armazenamento e transporte, e menor volume de multas registradas nas etapas citadas.
Do ponto de vista operacional, a alimentação contínua em fornos elétricos, o melhor controle de escória e a maior eficiência térmica tornam o DRI e o HBI alternativas cada vez mais competitivas frente às rotas siderúrgicas tradicionais.
Mercado nacional e mercado global
O avanço do DRI e do HBI acompanha a pressão internacional por cadeias industriais de baixo carbono. Segundo levantamento da Midrex Technologies, a produção mundial de DRI atingiu 140,8 milhões de toneladas em 2024, crescimento de 3,8% em relação ao recorde anterior registrado em 2023. Desde 2019, a produção global cresceu aproximadamente 30%.
No Brasil, o mercado de DRI e HBI ganha tração impulsionado pela combinação entre a produção de minério de ferro de alta qualidade, disponibilidade de energia renovável e interesse internacional por aço de baixo carbono. Um dos principais exemplos é o Projeto Ferro Verde, da Brazil Iron, na Bahia, que elevou seus recursos minerais para 1,7 bilhão de toneladas e pretende operar uma planta integrada capaz de produzir 5 milhões de toneladas anuais de ferro verde HBI.
Paralelamente, a Vale também avança nessa agenda por meio de projetos ligados ao aço verde. Um dos destaques é a parceria com a Green Energy Park para implantação de uma planta de hidrogênio verde com o intuito de abastecer o mega hub de HBI.