Hacer volar aviones o fabricar el acero que sostiene nuestros rascacielos a base de carbón ya no es una opción viable para el planeta. Si pensabas que la industria pesada era imposible de limpiar, prepárate para cambiar de opinión: el verdadero motor de la descarbonización industrial ya está aquí, y su secreto cabe en una molécula.
La fabricación tradicional de acero es responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones globales de dióxido de carbono, operando bajo un modelo centrado en altos hornos y carbón que ha permanecido casi inalterado durante siglos. La siderurgia se enfrenta uno de sus mayores retos y, a la vez, su oportunidad más disruptiva: la tecnología de Reducción Directa del Hierro (DRI).
· El cambio químico fundamental: En lugar de utilizar coque o gas natural como agentes reductores para eliminar el oxígeno del mineral de hierro, los nuevos procesos industriales están virando hacia el uso de hidrógeno verde. Al introducir este gas, el único subproducto resultante del proceso de reducción es vapor de agua, eliminando de raíz las emisiones de CO₂ en esa etapa crítica.
· El rol de la electrólisis y las renovables: Para que este ciclo sea verdaderamente limpio, el insumo principal debe obtenerse mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad 100% procedente de energías renovables. Esto convierte al hidrógeno en el vector energético definitivo para almacenar y transportar la energía limpia allí donde los electrones por sí solos no pueden llegar.
· Hacia la sostenibilidad industrial a escala real: Aunque muchas plantas adoptan configuraciones flexibles o «hydrogen-ready» utilizando gas natural como puente temporal, el objetivo a mediano plazo es la sustitución total. Con ello, sectores difíciles de abatir como la metalurgia no solo cumplen con los exigentes objetivos climáticos globales, sino que redefinen la sostenibilidad industrial bajo un modelo de alta competitividad y cero emisiones netas.
Tecnologías de fabricación de acero sin emisiones
Existen varias tecnologías y procesos innovadores que están transformando la industria siderúrgica. La fabricación de acero sin emisiones es un gran reto, y a la vez un gran avance hacia la descarbonización del sector. Hay varias acciones que se están realizando con éxito, y entre ellas destacan:
Reducción directa basada en hidrógeno
Esta técnica emergente utiliza gas hidrógeno (H2) para reducir el mineral de hierro a hierro, que luego se emplea en la fabricación de acero. A diferencia de los métodos tradicionales, este proceso solo emite vapor de agua como subproducto, lo que lo hace extremadamente limpio.
Uso de electricidad renovable
Los hornos de arco eléctrico alimentados con electricidad 100% renovable pueden producir acero con bajas emisiones de carbono. Esto es especialmente efectivo cuando se combina con el uso de chatarra reciclada o pellets de hierro producidos con hidrógeno verde.
Sustitución del carbón por biocarbono
Algunas empresas están reemplazando el carbón tradicional por biocarbono sostenible en sus procesos. Por ejemplo, Aço Verde do Brasil utiliza 100% de biocarbono en su producción de metal caliente, logrando emisiones de solo 60-100 kg de CO2 por tonelada de acero.
Tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CCS)
Esta tecnología captura el CO2 generado durante la producción de acero y lo almacena de forma segura en formaciones geológicas subterráneas. Aunque no elimina completamente las emisiones, puede reducirlas significativamente.
Uso de chatarra reciclada
La incorporación de una alta proporción de acero reciclado en hornos de arco eléctrico que funcionan con electricidad renovable puede reducir sustancialmente las emisiones de CO2.
Innovaciones sobre acero sin emisiones
Empresas como H2 Green Steel están desarrollando plantas de producción de acero verde a gran escala que prometen reducir las emisiones de CO2 hasta en un 95% en comparación con la siderurgia tradicional. Estas plantas utilizan una combinación de electricidad renovable e hidrógeno verde.
La fabricación de acero de bajas emisiones es un campo en rápida evolución, con nuevas tecnologías y procesos que se están desarrollando y perfeccionando constantemente. El objetivo final es lograr una producción de acero completamente neutra en carbono, lo que algunas empresas aspiran a alcanzar para 2045.
Uno de los aspectos que está cambiando en la industria es la fabricación de acero sin emisiones. El sector de la siderurgia ha desarrollado tecnologías híbridas para la producción de acero de bajas emisiones de CO2. Así, contribuye a la reducción de emisiones en un sector tradicionalmente difícil de abordar.
El proyecto HyTecHeat: hidrógeno en la fabricación del acero sin emisiones
El proyecto HyTecHeat aborda las tecnologías híbridas para el recalentamiento sostenible del acero. Se trata de una iniciativa parte del programa «Horizon Europe». Está financiado por la Unión Europea con aproximadamente 3,3 millones de euros. El proyecto contempla el uso del sistema Dragonfly® en procesos de producción de acero. Esta es una actividad intensiva en energía y, por lo tanto, altamente impactante a nivel ambiental.
El objetivo es reducir este impacto en las etapas de tratamiento térmico y calentamiento, ya que aún se basan exclusivamente en gas natural. Los cientificos están aumentando el porcentaje de hidrógeno bajo en carbono. Para ello, utilizan una hibridación más virtuosa de los recursos de los participantes.
Este es el primer caso de uso del nuevo electrólisizador Dragonfly®. Se trata de un producto innovador desarrollado por De Nora como evolución natural de la vasta experiencia de la empresa en diseño y producción de electrodos. El nuevo sistema de generación de hidrógeno electrolítico in situ se denomina Dragonfly® y tiene 1 MW de capacidad. El alto rendimiento de este nuevo producto es posible gracias al uso de electrodos DSA®, por consiguiente, se busca la máxima eficiencia.
Se aprovecha la experiencia de otras industrias que requieren generación de hidrógeno in situ, como las industrias químicas, farmacéutica, biogás, oleoquímica y de refinería. Se trata de una unidad pequeña diseñada para instalarse en las instalaciones del cliente final. El sistema, que ha estado en prueba en un sitio industrial durante más de un año. Ha obtenido todas las certificaciones para operar, y se utiliza ahora por primera vez en un proyecto de importancia europea.
