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Promete producción de hierro DRI reducir emisiones

24 de junio de 2025.- La tecnología de fabricación de hierro más limpia es un punto brillante a medida que las empresas estadounidenses se alejan del acero verde.

La mayoría de las siderúrgicas dependen del hierro procedente de altos hornos de carbón contaminantes. Pero la creciente demanda del “hierro reducido directamente”, DRI, promete reducir drásticamente las emisiones de la industria.

La demanda mundial de acero está aumentando, y con ella, las emisiones de los altos hornos de carbón que producen alrededor del 70 % del suministro mundial. Las siderúrgicas estadounidenses dependen menos de los altos hornos que otros países, pero están redoblando sus esfuerzos para prolongar la vida útil de los pocos que aún operan en EUA.

Sin embargo, mientras esos mismos fabricantes de acero planean nuevas instalaciones, están adoptando una tecnología más limpia llamada hierro de reducción directa, o DRI, para purificar el mineral de hierro, el primer paso en la producción de acero primario.

El proceso DRI utiliza un gas a alta temperatura para extraer el oxígeno del mineral. El hierro restante puede añadirse a un horno tradicional de oxígeno básico o, más comúnmente en sistemas modernos equipados con DRI, a un horno de arco eléctrico alimentado con electricidad libre de carbono.

La mayoría de las plantas de DRI que operan actualmente utilizan gas natural, un combustible fósil compuesto principalmente de metano, que contribuye al calentamiento global. Pero incluso estas pueden producir un 50 % menos de emisiones de carbono que los altos hornos de carbón. Si la tecnología se combina con la captura de carbono o se alimenta con hidrógeno verde, el acero sin carbono se convierte en una posibilidad.

Si bien las plantas de hierro fundido de baja temperatura (DRI) representan solo el 9 % de la capacidad mundial de producción de hierro actualmente, comprenden casi el 40 % de la producción en desarrollo. Estados Unidos, por su parte, solo cuenta con tres plantas de DRI en funcionamiento, pero todas las nuevas plantas de hierro que se construirán en el país utilizarán DRI. Esto incluye la planta de DRI que el fabricante surcoreano de automóviles Hyundai planea instalar en Luisiana, anunciada por la compañía en marzo.

La tecnología para la DRI existe desde hace más de medio siglo, pero la fabrican exclusivamente dos empresas de las que pocos fuera del sector han oído hablar: Midrex Technologies y Tenova. Ahora que algunos países buscan construir plantas siderúrgicas que no quemen carbón, estas dos empresas están preparadas para cosechar los beneficios.

Los dos grandes

Midrex Technologies domina el mercado de DRI . La empresa, con sede en Carolina del Norte, construyó la primera planta estadounidense que utilizó esta tecnología en Portland, Oregón, en  1969 .

“El DRI desempeña un papel cada vez más importante en la transición energética. La perspectiva a largo plazo para el DRI es positiva. La demanda de DRI sigue en aumento”, afirmó Vincent Chevrier, director general de ventas técnicas y marketing de Midrex.“ Probablemente se duplicará y luego se triplicará en los próximos 20  años”.

El otro gran fabricante, Tenova —propiedad de Techint, con sede en Buenos Aires, y cuya tecnología fue desarrollada conjuntamente con el gigante siderúrgico italiano Danieli—, comenzó a fabricar tecnología DRI a principios de este siglo. Con solo una fracción del mercado, la empresa puede ser la menos favorecida, pero su director ejecutivo, Francesco Memoli, ve una ventaja.

La tecnología de Tenova puede sustituir el gas natural por hidrógeno sin ninguna modificación. Si bien Midrex afirma que su equipo solo necesita mejoras menores para optimizar el hidrógeno, Tenova afirmó que la flexibilidad innata de su sistema le permite adaptarse a cualquier cambio político en EUA.

Últimamente, esas mareas se han vuelto contra el acero verde.

En enero, justo antes de la investidura del presidente Donald Trump, la siderúrgica sueca SSAB se retiró de las negociaciones para obtener 500 millones de dólares en fondos federales que la administración Biden había propuesto para apoyar una  planta de DRI alimentada completamente con hidrógeno verde en Mississippi.

Cleveland-Cliffs, considerada la más progresista de las siderúrgicas estadounidenses, ha sugerido que abandonaría sus planes de construir una  instalación de DRI y usar hidrógeno para producir acero en su planta de Middletown, Ohio, mientras renegocia la subvención de $500 millones de dólares que le había sido otorgada con la administración Trump.

Semanas después de que Cleveland-Cliffs comenzara a retirarse del proyecto, Nippon Steel obtuvo la aprobación de Trump para adquirir a su rival estadounidense US Steel. El gigante japonés, el cuarto mayor productor de acero del mundo, está tan rezagado con respecto a otras empresas en el desarrollo de un plan de descarbonización que el grupo de vigilancia SteelWatch describió recientemente a Nippon como…Una empresa carbonífera que también produce acero. Si bien Nippon se ha comprometido a construir un nuevo horno de arco eléctrico, una máquina que utiliza electricidad para convertir chatarra en acero nuevo, también ha anunciado planes para ampliar las operaciones de los altos hornos existentes de US Steel.

Mientras tanto, los republicanos en el Congreso han propuesto eliminar el crédito fiscal federal destinado a estimular la producción de hidrógeno verde, lo que crearía otro revés.

En el corto plazo, la mayoría de las nuevas plantas de DRI en EUA probablemente funcionarán con gas, dijo Memoli.

“El gas natural es muy accesible en Estados Unidos”, afirmó.

Tenova ya puede capturar algunas de las emisiones del gas que utiliza. La siderúrgica Nucor utiliza equipos de Tenova en su planta de Luisiana, que el año pasado estableció un récord mundial de producción de DRI . En 2023, Nucor firmó un acuerdo con Exxon Mobil Corp. para capturar y almacenar el carbono del proceso de DRI de la siderúrgica.

En México, la siderúrgica latinoamericana Ternium canaliza el CO₂ capturado del equipo DRI de Tenova a Coca-Cola, explicó Memoli. Tenova somete el gas a dos rondas de purificación hasta que es seguro para su uso en bebidas y lo vende a otra empresa que, a su vez , suministra el CO₂ a Coca-Cola.

“Todo el refresco producido en México por Coca-Cola utiliza CO2 reciclado de una planta siderúrgica”, explicó Memoli.“ El chiste es que la Coca-Cola mexicana sabe mejor por eso”.

Si bien el CO₂ emitido por el proceso DRI se captura en el sistema Tenova, Memoli afirmó que el carbono producido al calentar el gas a 1000 grados Celsius sigue siendo una fuente de contaminación. La empresa planea implementar nuevas funciones en los próximos años para capturar incluso esa cantidad .CO2 “residual”.

En otros lugares, los equipos de la empresa ya funcionan con hidrógeno o lo harán pronto.

El año pasado, un importante proyecto sueco de metales verdes seleccionó la tecnología de Tenova para generar hierro con 100 % de hidrógeno para el gigante siderúrgico SSAB . Este combustible también está ganando terreno en China, donde escasean los recursos nacionales de gas. Las plantas equipadas con Tenova en la segunda economía más grande del mundo ya producen 700 000 toneladas de hierro al año utilizando entre un 30 % y un 70 % de hidrógeno, según Memoli, aunque solo una parte de ese hidrógeno es verde. El mundo produce alrededor de 2 500 millones de toneladas de hierro al año, a modo de contexto.

A pesar de las dificultades para la fabricación de acero a base de hidrógeno en EUA, la industria aún podría abandonar las plantas siderúrgicas tradicionales (también llamadas plantas integradas por el uso de altos hornos y hornos de oxígeno básico) en los próximos años. Los analistas del sector afirman que la DRI es la tecnología que facilitará esta transición, que algunos consideran crucial tanto desde el punto de vista económico como climático.

“La tecnología de los altos hornos está obsoleta, punto. Es demasiado sucia, consume demasiada energía y es demasiado ineficiente”, afirmó Elizabeth Boatman, consultora principal de 5  Lakes Energy, una firma de investigación con sede en Michigan. “Renovar nuestra flota integrada de molinos será costoso, pero es una inversión que dará sus frutos a largo plazo”.

Ya existen miniacerías en todo Estados Unidos que utilizan grandes volúmenes de chatarra de ese país para producir acero con menos carbono que el que producen las plantas de carbón en China.

“Lo que estamos viendo, debido al cambio de energía del carbón, es que ofrece la posibilidad de disociar la producción de hierro de la producción de acero”, dijo Chevrier de Midrex. “Puede ubicar su planta de fabricación de hierro donde la energía es barata y mantener su planta de fabricación de acero en el lugar donde están sus clientes y su chatarra”.

Eso también podría crear una oportunidad para algunas de las empresas emergentes que buscan popularizar las técnicas de fabricación de hierro de próxima generación. La empresa Electra, con sede en Colorado, que pretende utilizar un proceso llamadoLa electroobtención, que purifica el hierro sin alto horno, recaudó 186 millones de dólares en abril para impulsar su expansión. Mientras tanto, Boston Metal, una empresa derivada de acero ecológico del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), avanza lentamente hacia sus primeros ingresos comerciales.

Memoli afirmó que los propios equipos de investigación y desarrollo de Tenova están trabajando en una tecnología similar. Sin embargo, advirtió que es improbable que se pueda ampliar con la suficiente rapidez a corto plazo para competir con la DRI o los altos hornos.

Un alto horno de tamaño mediano puede producir hierro suficiente para 3  millones de toneladas de acero al año. Una  planta de hierro fundido de baja temperatura (DRI) puede alcanzar unos 2.5 millones de toneladas. Pasarán décadas antes de que cualquiera de estas nuevas tecnologías eléctricas alcance esa escala, afirmó Memoli.

“El nivel de desarrollo de esas tecnologías todavía está en una fase muy temprana”, dijo.

“Seguimos hablando de dentro de 20 o 30 años. Debemos ser conscientes de cuáles son los objetivos y los plazos actuales”, añadió. “Si esperamos algo así, el objetivo de limpiar el planeta se retrasará y el coste de limpiarlo será mucho mayor”.

Memoli dijo que quiere ver más competencia en el espacio DRI.

“Hoy solo hay dos empresas: nosotros y Midrex. Dos no son suficientes”, dijo Memoli.Ni siquiera cuatro serían suficientes para desarrollar todos los proyectos que potencialmente podrían realizarse. Cualquiera con una solución ecológica es bienvenido.

 

 

Reportacero

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