O carvão continua a ser a espinha dorsal do sistema energético da África do Sul e uma pedra angular da atividade económica em toda a África Austral. Em 2024, a África do Sul produziu aproximadamente 235 Mt de carvão comercializável, dos quais 65-70 Mt foram exportados, gerando receitas de exportação substanciais e sustentando cerca de 100 000 postos de trabalho diretos (Minerals Council South Africa, 2024).

No entanto, quando o debate sobre o carvão se centra exclusivamente nos seus impactos ambientais, corre-se o risco de ignorar o seu potencial enquanto recurso estratégico de carbono. Com a investigação, o desenvolvimento e a inovação (IDI) adequados, o carvão pode ser transformado em materiais avançados, moléculas limpas, minerais essenciais e coprodutos de elevado valor, abrindo caminho a cadeias de valor que vão muito além da combustão.

O setor do carvão enfrenta um desafio inegável: os mercados globais estão a mudar, as regulamentações ambientais estão a tornar-se mais rigorosas e as pressões competitivas estão a aumentar. Para que o carvão continue a ser viável, tem de evoluir através da I&D&I, redefinindo o seu valor e papel num mundo em constante mudança.

A Coaltech, a principal associação de investigação sobre carvão de África, é, há 26 anos, uma organização composta por membros que reúne a indústria, o governo e o meio académico. Tem demonstrado consistentemente como a I&D&I direcionada pode transformar o carvão de um combustível de utilização única numa base de recursos multifacetada para novas indústrias.

De combustível a recurso multifuncional

A inovação no setor do carvão não se resume apenas a melhorar o seu desempenho ambiental na produção de energia. Trata-se também de criar cadeias de valor totalmente novas através de uma abordagem de economia circular, em que todos os materiais e subprodutos são considerados recursos valiosos. Através de atividades específicas de I&D&I, o carvão pode tornar-se uma fonte de produtos avançados à base de carbono, minerais estratégicos, moléculas limpas, soluções de recuperação ambiental e inovação no domínio da água.

Vias de I&D&I para a transformação do carvão

Materiais de carbono avançados: a estrutura do carvão sul-africano torna-o uma excelente matéria-prima para produtos de carbono de alto valor. Os resíduos do beneficiamento do carvão podem ser transformados em carvão ativado, pellets de carbono de alta qualidade e nanofibras de carbono para aplicações industriais e de alta tecnologia.

Minerais estratégicos provenientes de fluxos de subprodutos: as cinzas de carvão , os depósitos de resíduos e os xistos associados contêm elementos de terras raras (ETR) e outros minerais críticos essenciais para tecnologias de energia renovável, eletrónica e aplicações no setor da defesa. Estes podem ser recuperados através de processos como a separação magnética, a lixiviação ácida e a zeolitização.

Inovação hídrica e recuperação de recursos: As águas afetadas pela atividade mineira, incluindo a drenagem ácida de minas (AMD) e as salmouras, podem ser transformadas em recursos valiosos. O tratamento avançado permite produzir água potável ou de qualidade industrial, recuperar gesso e compostos de magnésio e extrair oligoelementos de terras raras, enquanto os sistemas de descarga líquida zero eliminam as descargas nocivas. A água tratada pode apoiar a agricultura, a indústria e as comunidades.

Moléculas limpas: hidrogénio e gás de síntese com CCS A gaseificação com captura e armazenamento de carbono (CCS) pode transformar o carvão numa fonte de hidrogénio e gás de síntese com baixas emissões de carbono para os centros industriais. Os carvões com elevado teor de cinzas da África do Sul podem ser gaseificados de forma eficiente com uma otimização adequada do projeto.

Reaproveitamento de terrenos para energias renováveis: Os terrenos pós-mineração podem ser convertidos em centros de energias renováveis, tirando partido das servidões existentes e das ligações à rede. A China e outras regiões carboníferas demonstraram como antigas instalações de carvão podem ser reconvertidas em parques solares e eólicos.

Alimentando a economia digital e da IA: os centros de dados consomem cerca de 1,5 % da eletricidade global (~415 TWh) e esse consumo poderá quase duplicar até 2030. O carvão, quando combinado com tecnologia de alta eficiência e baixas emissões e com a captura e armazenamento de carbono (CCS), pode fornecer a energia de base estável necessária para a IA e a computação de alto desempenho. A fabricação de hardware de IA requer elementos de terras raras (REE), nióbio e grafite, muitos dos quais recuperáveis a partir dos fluxos de subprodutos do carvão.

Por que é que a transformação é importante neste momento

• Resiliência económica: a diversificação protege contra a queda da procura de carvão térmico
• Liderança ambiental: a utilização circular de materiais derivados do carvão promove a sustentabilidade económica e ambiental
• Posicionamento regional: os pioneiros conquistarão novos mercados africanos e globais nos setores dos materiais avançados, minerais essenciais, moléculas limpas, inovação no setor da água e cadeias de abastecimento de IA

O prémio económico

Se a indústria do carvão em toda a Comunidade de Desenvolvimento da África Austral se comprometer com estas vias de I&D&I, os benefícios poderão ser transformadores:

• Para a indústria do carvão: receitas diversificadas provenientes de produtos de alto valor, como fibra de carbono e elementos de terras raras purificados, menor dependência dos mercados de carvão térmico e um melhor desempenho em matéria de sustentabilidade
• No setor mineiro: novos pólos industriais, modernização tecnológica e melhoria das competências, e menor exposição aos ciclos das matérias-primas
• Para as economias da SADC: um crescimento potencial das exportações na ordem dos milhares de milhões, novos empregos qualificados, revitalização das zonas rurais através de centros dedicados às energias renováveis e à reutilização da água, e posicionamento global como fornecedores dos setores da IA e das energias renováveis.

Apelo à ação: Junte-se ao movimento

Os intervenientes em toda a cadeia de valor do carvão — produtores, inovadores tecnológicos, instituições de investigação, consultores e prestadores de serviços especializados — têm a oportunidade de impulsionar esta transformação. Através da colaboração e do investimento em I&D&I, o setor pode criar produtos de carbono de alto valor, recuperar minerais essenciais, reutilizar as águas de minas, produzir hidrogénio limpo e gás de síntese, reabilitar terrenos para energias renováveis e fornecer tanto a energia como os materiais necessários para a economia digital e da IA.

Embora os produtores continuem a ser fundamentais, a inovação pode e deve partir de todos. Quer seja um fornecedor de equipamentos, um desenvolvedor de processos, uma empresa de soluções ambientais ou um colaborador na área da investigação, a sua experiência pode redefinir o papel do carvão num futuro com baixas emissões de carbono e eficiente na utilização dos recursos. Nos últimos 26 anos, a Coaltech tem reunido produtores, investigadores e decisores políticos para moldar o futuro do carvão através de investigação de nível mundial. Somos uma associação composta por membros e convidamo-lo a estabelecer uma parceria connosco, a juntar-se à nossa rede de líderes do setor e a tirar partido da inovação já em curso.

A ciência existe. A experiência está aqui. A oportunidade é agora. O futuro do carvão não passa por abandoná-lo. Passa por transformá-lo.

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