IEF: Reducción de la intensidad de carbono del acero mediante hidrógeno y energías renovables

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A continuación, nota publicada por el Foro Internacional de Energía (IEF, por sus siglas en inglés).


Aunque existen retos de escala y eficiencia, la producción de acero con bajas emisiones de carbono está llamada a desempeñar un papel crucial en la transición hacia una economía con bajas emisiones de carbono.

El acero es un componente vital en la construcción, el transporte y la fabricación. Producirlo es un proceso altamente intensivo en carbono. Los expertos prevén que la producción crezca un 33% de aquí a 2050, por lo que es necesario descarbonizar la industria.

Por qué es importante reducir las emisiones de carbono de la producción de acero

El método tradicional de producción de acero consiste en fundir carbón de coque y mineral de hierro en grandes altos hornos. Es un proceso que emite grandes cantidades de gases de efecto invernadero.

Según cifras de 2020 de la Asociación Mundial del Acero, la producción de una tonelada de acero supone la liberación de casi 1,9 toneladas de dióxido de carbono (CO2).

La industria en su conjunto es responsable de aproximadamente el 7% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero y del 11% de las emisiones mundiales de CO2.

A medida que el mundo avanza hacia las emisiones netas cero para 2050, la industria siderúrgica también debe evolucionar para reducir su impacto medioambiental.

Desarrollo de procesos siderúrgicos bajos en carbono

La innovación en la producción de acero bajo en carbono es esencial para impulsar la descarbonización de la industria. Una de las técnicas emergentes más prometedoras es la reducción directa basada en el hidrógeno.

Este proceso consiste en utilizar gas hidrógeno (H2) para reducir el mineral de hierro a hierro, que luego se utiliza para fabricar acero. A diferencia de la producción de acero tradicional, la reducción directa basada en el hidrógeno solo emite vapor de agua.

Empresas de todo el mundo están proyectando plantas siderúrgicas alimentadas por hidrógeno, como H2GreenSteel en España y potencialmente en Brasil, AcelorMittal en España, Alemania y Canadá, y GravitHy en Francia.

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Los hornos de arco eléctrico también pueden producir acero con bajas emisiones de carbono, pero solo funcionan con chatarra o pellets de acero, que ya han emitido CO2 en su producción. Para reducir realmente la intensidad de carbono, las pellas de acero utilizadas deben producirse utilizando hidrógeno bajo en carbono.

AcelorMittal es una de las empresas que están integrando esta tecnología en su producción de acero.

Superar los obstáculos a la producción de acero bajo en carbono

Los elevados precios de la energía dificultan actualmente la inversión en nuevas infraestructuras industriales. Sustituir los altos hornos básicos de oxígeno existentes por tecnología más moderna es caro. En lugares como China, donde la industria siderúrgica de carbón es relativamente joven, esto hace que el paso a la energía de hidrógeno resulte prohibitivo desde el punto de vista de los costos.

El costo de producir hidrógeno neutro en carbono a partir de la electrólisis del agua es el doble que el del hidrógeno producido por reformado de metano con vapor, que actualmente constituye la mayor parte de la producción mundial de hidrógeno, aunque se prevé que el precio se reduzca a la mitad en la próxima década.

La disponibilidad de fuentes de energía renovables también puede plantear problemas y añadir costos a la hora de utilizar hidrógeno producido mediante energías de origen renovable.

McKinsey calcula que los precios de la electricidad renovable deben descender por debajo de un umbral de aproximadamente 0,027 euros/kWh, desde una media de 0,063 euros/kWh en 2021, para producir hidrógeno renovable de forma rentable.

La renovación, el desarrollo y la ampliación de las tecnologías requieren inversiones, y las políticas e incentivos gubernamentales pueden contribuir a crear un entorno favorable a la producción de acero con bajas emisiones de carbono.

Por ejemplo, el Mecanismo de Ajuste Fronterizo del Carbono de la Unión Europea puede fomentar la inversión en acero con bajas emisiones de carbono producido en Europa, ya que a las empresas europeas les resultará más caro importar acero con altas emisiones de carbono de otras partes del mundo.

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Foto: Depositphotos

La industria siderúrgica de bajas emisiones del futuro

Aunque la producción de acero bajo en carbono presenta importantes oportunidades, suele ser más cara que la producción de acero tradicional. Sin embargo, puede reportar beneficios no solo medioambientales, sino también sociales.

Incentivar a los fabricantes de acero existentes para que pasen a producir acero con bajas emisiones de carbono podría, por ejemplo, proteger y crear puestos de trabajo en las zonas industriales centrales.

Los gobiernos, las empresas y los inversores deben trabajar juntos para desarrollar y ampliar las tecnologías emergentes y crear un entorno favorable al acero bajo en carbono.

La inversión en procesos de producción será esencial para que la industria realice la transición a una economía más sostenible y con bajas emisiones de carbono.

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