19 de diciembre de 2024.- Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, la industria de la construcción es uno de los principales responsables del cambio climático y contribuye a más del 37% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero (GEI) a través de las materias primas que utiliza. Por otra parte, un informe del Foro Económico Mundial (WEF) de 2022 afirma que la industria del acero es responsable del 7% de todas las emisiones de GEI de origen humano.
Cabe destacar que las emisiones anuales de hierro y acero deben reducirse a la mitad para 2030 para cumplir con los objetivos de “cero emisiones netas” de la Agencia Internacional de la Energía. No hace falta decir que esto es más fácil de decir que de hacer. Implementar cambios requerirá importantes esfuerzos conjuntos de la industria y mucho desaprendizaje para mejorar las prácticas sostenibles. Ya sea abordando la actual escasez de chatarra de acero o aumentando la producción de acero al hidrógeno, el sector debe hacer cambios cruciales para reducir sus emisiones y lograr la neutralidad de carbono.
El acero es conocido por su circularidad y el Foro Económico Mundial estima que entre el 85 y el 90 % del potencial de chatarra se recupera del acero usado. Por eso los fabricantes han recurrido tanto a la chatarra de acero para fines de sostenibilidad.
Lamentablemente, actualmente hay una crisis de suministro: Boston Consulting Group (BCG) pronostica que la demanda mundial de chatarra de acero aumentará un CAGR del 3,3 %, en comparación con un aumento del 3 % en la oferta.
Las tendencias operativas han alimentado en gran medida este problema. La fabricación de acero con hornos de arco eléctrico, que podría superar el 41% de la capacidad operativa en 2030, depende en gran medida de chatarra de acero. Esto está generando una enorme presión sobre los suministros y anunciando una escasez mundial.
El informe de BCG predice que la chatarra de acero representará el 50% del contenido mundial de hierro en el acero para 2030, además la demanda interna en Estados Unidos y China será al menos un 40% mayor, lo que pondrá aún más presión sobre los proveedores.
Esto significa que el acero crudo será la respuesta a largo plazo, pero la demanda podría crecer un 60% hasta 2050, lo que sin duda frustraría los esfuerzos de sostenibilidad. Por este motivo, los expertos y líderes del sector abogan ahora por fortalecer la sostenibilidad en una etapa más temprana del proceso mediante la descarbonización de los métodos de producción de acero.
Pasando al acero al hidrógeno
El hidrógeno se ha convertido en una solución sostenible de referencia en la industria siderúrgica, sustituyendo al carbono (coque) en los procesos de fundición. Sin embargo, los fabricantes deben ser extremadamente cuidadosos. Aunque el hidrógeno se ha adoptado ampliamente para sustituir al carbono en la fundición y fortificación del hierro, no es totalmente ecológico por sí solo.
Es bien sabido que los procesos de desoxidación en hornos tradicionales emiten grandes cantidades de CO2, dado que la purificación del hierro a partir del óxido de hierro une químicamente el carbono y el oxígeno. Los fabricantes han recurrido a hornos eléctricos para solucionar este problema.
Una regla de oro es no perder nunca de vista los diversos factores que intervienen en la cadena de valor de la energía, incluidos los casos en que las fuentes de electricidad (como la generada a partir de carbón) superan todos los esfuerzos por reducir las emisiones de carbono. La energía eólica y otras fuentes de energía alternativas son muy prometedoras para reducir las emisiones de GEI del proceso de fundición, pero esto será difícil, especialmente en China, donde el espacio y la eficiencia energética son cruciales.
Esas limitaciones han llevado a algunos innovadores a buscar soluciones más eficientes. Por ejemplo, una empresa con sede en Estados Unidos utiliza la pirólisis de metano (en la que se aplica energía térmica al metano para romper el enlace químico entre el carbono y el hidrógeno) para producir acero de emisiones netas cero.
Soluciones inteligentes
Para cumplir los objetivos del Acuerdo de París, las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria siderúrgica deben reducirse en un 90%. Una tarea tan titánica será inalcanzable sin una revisión de todos los procesos de producción, lo que es un desafío insuperable sin la ayuda de la inteligencia artificial (IA).
Sin los datos correctos que muestren las debilidades actuales, los fabricantes están revisando ciegamente los procesos existentes. La presentación de informes ambientales, sociales y de gobernanza (ESG) es notoriamente difícil, ya que implica garantizar el cumplimiento normativo y mantenerse al tanto de enormes cantidades de datos. Las soluciones de inteligencia artificial, como la visión artificial y los modelos de lenguaje de gran tamaño, ayudan a los fabricantes a gestionar los procesos y los datos para obtener mejores informes ESG.
Estas soluciones pueden resultar indispensables para abordar las emisiones de Alcance 3, que pueden representar hasta el 98 % de la huella de carbono de una empresa. Para los fabricantes de acero que tienen grandes inventarios, la visión artificial es una herramienta valiosa para la captura de datos y el seguimiento de los procesos. Esta tecnología ayuda a los fabricantes a procesar la información y crea un sistema de datos más interconectado en el que las herramientas de visión artificial pueden ayudar a varias plantas de fabricación a realizar un seguimiento automatizado unificado.
Sin embargo, los fabricantes deben tener cuidado con el manejo de los datos, en particular porque los resultados son tan buenos como los algoritmos creados. Si bien es eficaz para analizar datos, la IA no es la panacea para la sostenibilidad en la industria del acero, y las decisiones equivocadas pueden causar daños físicos a las personas y las máquinas.
¿Qué hay en el horizonte?
A corto plazo, los fabricantes de acero recurrirán a los hornos de arco eléctrico. Sin embargo, a largo plazo, el hidrógeno verde seguirá siendo la solución más popular entre los fabricantes durante el próximo año debido a su papel fundamental para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. Sin embargo, los informes indican que no habrá suficiente energía renovable para producir hidrógeno verde a un coste competitivo que sea valioso para la industria. Garantizar una capacidad suficiente de hidrógeno requerirá una enorme inversión.
Los fabricantes pueden colaborar con los productores de energía para ayudar a mantener los costos manejables y satisfacer las necesidades de capacidad de energía limpia para una producción suficiente de hidrógeno verde en la fabricación de acero. Las empresas también deben ser conscientes de la posible escasez de energía renovable que podría generar cuellos de botella en la producción de hidrógeno.
Además, la IA seguirá desempeñando un papel fundamental en la gestión de datos para la sostenibilidad y la presentación de informes ESG. Sin embargo, puede haber desafíos a la hora de contratar al personal adecuado para gestionar estas tecnologías, y los fabricantes deben tener en cuenta las normativas de manipulación de datos de sus respectivas regiones. Teniendo en cuenta la escasez de trabajadores, es fundamental contratar personal cualificado con un buen conocimiento del cumplimiento normativo de los datos.
No existe una única respuesta para superar los desafíos de sostenibilidad de la industria siderúrgica, pero la plena responsabilidad de la cadena de valor energética para incorporar soluciones descarbonizadas en las metodologías es fundamental para combatir el cambio climático. Los fabricantes deben fomentar una cultura de colaboración interdisciplinaria para abordar estos desafíos, y el intercambio de conocimientos es crucial para transformar los procesos en pos de un futuro más ecológico.
Reportacero
