Electrificación abre nuevas vías para reducir emisiones en la industria del acero

La electrificación de los procesos siderúrgicos puede convertirse en una de las principales vías para reducir las emisiones de la industria del acero, disminuir su exposición a los mercados internacionales de combustibles fósiles y mejorar la seguridad energética, de acuerdo con un análisis sobre las oportunidades tecnológicas del sector rumbo a la COP31.

Aunque gran parte de los esfuerzos de descarbonización se han concentrado en la producción primaria de acero, también existen oportunidades en la fabricación secundaria y en el uso de calor industrial a lo largo de la cadena de valor.

Actualmente, la electricidad representa menos del 12% del consumo energético total de la industria siderúrgica, lo que evidencia el margen para ampliar su participación y sustituir el uso de carbón, gas y otros combustibles fósiles.

El reto es relevante debido a que la producción de acero requiere grandes cantidades de energía para dos procesos principales: extraer el oxígeno del mineral de hierro para obtener hierro metálico y generar el calor necesario en las distintas etapas de fabricación.

En el contexto de la COP31, que tendrá como sede a Turquía, el país anfitrión ha propuesto elevar al 35% la participación de la electricidad en el consumo final de energía para 2035, frente a aproximadamente 20% en la actualidad. La electrificación industrial será importante para avanzar hacia ese objetivo.

Hornos eléctricos y calor industrial, entre las oportunidades

La fabricación secundaria de acero ya utiliza ampliamente la electricidad mediante hornos de arco eléctrico, que funden chatarra para producir nuevo metal. Incrementar el aprovechamiento de este material podría favorecer una mayor participación de tecnologías eléctricas en la siderurgia.

Sin embargo, otras oportunidades permanecen menos desarrolladas, particularmente la sustitución del gas y de otros combustibles utilizados para generar calor en procesos posteriores a la producción primaria.

La transición enfrenta dificultades técnicas porque cerca del 70% del consumo energético del sector se destina a proporcionar calor de proceso a temperaturas superiores a los mil grados Celsius.

Aunque existen tecnologías capaces de generar calor eléctrico a esas temperaturas, será necesario ampliar las inversiones, realizar demostraciones industriales y acelerar su implementación para que puedan adoptarse de manera generalizada.

A diferencia de otras industrias, donde las bombas de calor pueden cubrir determinadas necesidades térmicas con una inversión relativamente baja y una alta eficiencia, la siderurgia requiere soluciones capaces de operar en condiciones de temperatura mucho más exigentes.

El hidrógeno tendría un papel específico

En la producción primaria, el hidrógeno puede contribuir a la descarbonización al sustituir combustibles fósiles como agente reductor en los procesos de hierro de reducción directa. Cuando se produce mediante electricidad renovable, permite vincular la generación limpia con la fabricación de hierro.

No obstante, utilizar hidrógeno para generar calor podría resultar menos eficiente y más costoso que emplear electricidad directamente. Por ello, su mayor valor potencial estaría en la reducción del mineral de hierro, mientras que la electrificación directa sería preferible en aquellas aplicaciones térmicas donde resulte técnica y económicamente viable.

Otra alternativa en desarrollo es la producción electroquímica de hierro, que utiliza electricidad para retirar directamente el oxígeno del mineral y podría eliminar la necesidad de agentes reductores basados en carbono o hidrógeno.

Estas tecnologías todavía se encuentran en etapas iniciales y requieren avances técnicos, pruebas a escala industrial y procesos de comercialización antes de que puedan desplegarse ampliamente.

La seguridad energética gana relevancia

Además de reducir emisiones, la electrificación puede ayudar a los productores de acero a disminuir su vulnerabilidad ante las fluctuaciones de los precios internacionales y las interrupciones en el suministro de carbón, gas y otros combustibles.

Los conflictos internacionales y las alteraciones de las principales rutas comerciales de energía han puesto de manifiesto los riesgos de depender de combustibles importados.

En este escenario, una mayor utilización de electricidad de origen renovable, particularmente cuando procede de fuentes nacionales, podría fortalecer la resiliencia energética de las plantas siderúrgicas y reducir su exposición a los mercados globales de hidrocarburos y carbón.

Para acelerar el cambio, el sector necesitará políticas públicas que faciliten la inversión en infraestructura eléctrica, incentivos para incorporar nuevas tecnologías y mecanismos que ayuden a compensar los costos iniciales y los riesgos de implementación.

Aunque el aumento del uso de chatarra y la expansión de la producción secundaria podrían impulsar parte de la electrificación, la adopción de hidrógeno verde y, especialmente, la sustitución de combustibles en procesos de alta temperatura requerirán apoyos específicos.

La electrificación se perfila así como una estrategia que combina descarbonización, eficiencia y seguridad energética, con oportunidades que van más allá de los hornos y abarcan distintas etapas de la cadena de valor del acero.