O industrial
Sua esposa, Maria Joaquina de Sousa, em foto de 1861.

Em 1839, mandou buscar sua mãe e uma tia que haviam ficado no Sul. Junto com elas veio sua sobrinha, Maria Joaquina Machado, que desposou em 1841 e com quem teve doze filhos.

Uma viagem de negócios que fez à Inglaterra, em busca de recursos (1840), permitiu-lhe conhecer fábricas, fundições de ferro e o mundo dos empreendimentos capitalistas, convencendo-o de que o Brasil deveria trilhar o caminho da industrialização. A Inglaterra fora o cerne da Revolução Industrial, e o Brasil ainda era um país de produção rural. Ao retornar, diante da decretação da chamada tarifa Alves Branco (1844) e da alta dos preços do café no mercado internacional no período, decidiu tornar-se um industrial.

Tendo obtido junto ao governo imperial brasileiro a concessão do fornecimento de tubos de ferro para a canalização do rio Maracanã, na cidade do Rio de Janeiro (1845), liquidou os interesses da Casa Carruthers e, no ano seguinte, adquiriu uma pequena fundição situada na Ponta da Areia, em Niterói, na então Província do Rio de Janeiro. Imprimindo-lhe nova dinâmica empresarial, transformou-a em um estaleiro de construções navais. No ano seguinte, o Estabelecimento de Fundição e Companhia Estaleiro da Ponta da Areia já multiplicara por quatro o seu patrimônio inicial, tornando-se o maior empreendimento industrial do país, empregando mais de mil operários e produzindo navios, caldeiras para máquinas a vapor, engenhos de açúcar, guindastes, prensas, além de artilharia, postes para iluminação e canos de ferro para águas e gás. Deste complexo saíram mais de setenta e dois navios em onze anos, entre os quais as embarcações brasileiras utilizadas nas intervenções platinas e as embarcações para o tráfego no rio Amazonas. O estaleiro foi destruído por um incêndio em 1857 e reconstruído três anos mais tarde. Acabou-se de vez quando a lei de 1860 isentou de direitos a entrada de navios construídos fora do país. Isso conduziu a empresa à falência.

Na época, o tráfico de escravos gerava muito dinheiro. Porém, Irineu utilizou os recursos usados para a compra de africanos para financiar suas idéias promissoras.