Siderurgia

Avanza Industria siderúrgica en ofrecer productos con bajas emisiones de CO2 y gases de efecto invernadero

12 de abril de 2021.- De acuerdo con Andrew Purvis, Director de Seguridad, Medio Ambiente y Tecnología de Worldsteel y Nicholas Walters, Director de Comunicaciones y Políticas Públicas de Worldsteel, la historia de la industria siderurgia refleja de muchas maneras las sociedades en las que se opera desde la revolución industrial la producción de hierro y cómo ha sido impulsada por el carbón.

Esto ahora está cambiando, y la industria del acero, como el resto de la sociedad, se está transformando para ofrecer productos y servicios en un futuro en el que las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero se reduzcan drásticamente.

El lenguaje asociado con este cambio aún se está desarrollando y, en consecuencia, diferentes partes interesadas están utilizando una amplia variedad de expresiones.

Estas expresiones a menudo se usan indistintamente, pero a veces pueden significar cosas muy diferentes. ¿Qué vamos a hacer con el uso cada vez más variado de la expresión acero verde? Para algunos, es simplemente un término de marketing sin definición ni límite.

En el otro extremo, algunos creen que es un término que necesita una certificación que cubra todo el ámbito de la sostenibilidad.

Y el problema no es solo con el acero verde. ¿Es mi acero verde tu acero limpio o acero sin carbono? ¿Y dónde se trazan las líneas divisorias entre acero con cero contenido neto, acero con cero carbono y acero con bajo contenido de carbono?

En worldsteel, estamos implementando algunas definiciones que brindarán claridad sobre lo que queremos decir cuando hablamos de estos temas.

Nuestra industria y nuestros miembros están trabajando para desarrollar y lanzar una nueva familia de productos de acero, producidos con una carga de carbono mucho menor que en el pasado.

Este acero con bajo contenido de carbono se fabrica utilizando tecnologías y prácticas que dan como resultado la emisión de emisiones significativamente más bajas que la producción convencional.

En 2021, la mayor parte del acero se produce utilizando reductores a base de combustibles fósiles; sin embargo, muchas acerías han implementado, o están desarrollando, tecnologías que reducen significativamente las emisiones del proceso central de fabricación de acero. Ejemplos incluyen:

Aço Verde do Brasil utiliza carbón vegetal al 100% para producir productos de hierro y acero con bajo contenido de carbono.

ArcelorMittal está construyendo una instalación a gran escala en Gante, Bélgica, para convertir los gases residuales de las plantas de acero en etanol, que se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones, incluida la producción de combustibles sintéticos. Una instalación comercial similar comenzó a operar en 2018 en Shougang Steel en China, produciendo 30 millones de litros de etanol para la venta en el primer año de operación.

En Emirates Steel, en los Emiratos Árabes Unidos, se capturan hasta 800 kt de CO2 por año de la corriente de gas rico en CO2 de la planta de fabricación de hierro antes de inyectarse en un campo petrolífero maduro para su almacenamiento permanente.

Rocky Mountain Steel de E VRAZ en Colorado está pasando del carbón a la energía solar. La planta EVRAZ será la planta solar en sitio más grande del país dedicada a un solo cliente.

HBIS , un fabricante chino de acero líder, está construyendo un proyecto de demostración de DRI de metalurgia de hidrógeno con capacidad de 1,2Mt. El proyecto utilizará tecnologías de hidrógeno verde y azul para explorar un camino hacia cero emisiones de CO2 del proceso de fabricación de hierro y acero.

La micro acería de Nucor en Sedalia, Missouri, es la primera planta siderúrgica de EE. UU. Que funciona con energía eólica. La planta es una sociedad entre la siderúrgica y la empresa de servicios públicos local, que la alimentará luego de un acuerdo de compra de energía entre las empresas.

Tata Steel está desarrollando una nueva tecnología de fundición innovadora a través de su proyecto HIsarna. La tecnología HIsarna puede producir hierro sin hornos de coque o instalaciones de aglomeración, produciendo una corriente de gas residual rica en CO2 ideal para CCS.

thyssenkrupp Steel  y Nippon Steel Corporation han lanzado una serie de pruebas sobre el uso de hidrógeno en un alto horno en funcionamiento, con el objetivo de reducir significativamente las emisiones de CO2 que surgen durante la fabricación de acero.

El acero producido con todas estas tecnologías puede considerarse acero con bajo contenido de carbono , aunque es probable que lo que se considera ahora acero con bajo contenido de carbono sea diferente para 2050, cuando la regulación, las expectativas sociales y las tecnologías hayan cambiado por completo.

Muchas otras expresiones se utilizan dentro de nuestra industria y por las partes interesadas para referirse al acero producido utilizando estas tecnologías de producción de próxima generación.

worldsteel prefiere y utiliza acero con bajo contenido de carbono ya que, al igual que la «electricidad con bajo contenido de carbono», creemos que es intuitivamente más fácil de entender y su significado es claro.

Green Steel  está siendo utilizado e interpretado por muchas partes diferentes en el sentido de diferentes cosas, a menudo en el contexto de la comercialización de nuevos productos más conscientes del medio ambiente. Se ha utilizado para referirse al acero fabricado con tecnología de vanguardia, acero producido a partir de chatarra, acero reutilizado y remanufacturado y acero convencional con emisiones compensadas mediante el retiro de unidades de carbono o asignaciones. Dada esta falta inherente de claridad y diversidad de significados, «acero verde» no es una expresión que use worldsteel.

Para ser verdaderamente cero carbono, el acero debería producirse sin ninguna emisión de CO2. Este es un listón muy alto de alcanzar, y es difícil concebir una tecnología de producción que pueda lograrlo en 2021.

Muchos pueden estar avanzando hacia esto, pero cero es absoluto y probablemente inalcanzable sin el uso de compensaciones para las emisiones de carbono residual. Estas emisiones residuales pueden surgir en la cadena de suministro, por el uso de electrodos que contienen carbono o el uso de gas natural en procesos asociados.

En última instancia, el acero debe contener algo de carbono, ya que esto es lo que lo diferencia del hierro puro. Si bien este carbono de aleación esencial puede obtenerse de fuentes no fósiles, su presencia hace que el acero «sin carbono» sea un nombre poco apropiado.

Sin embargo, si se puede lograr un equilibrio entre los gases de efecto invernadero que se emiten a la atmósfera durante la producción de acero y las emisiones extraídas de la atmósfera por los sumideros, el acero resultante puede denominarse acero neto cero o acero carbono neutro .

La producción de acero neto cero puede requerir compensaciones en otros sectores para lograr una verdadera neutralidad, y es importante que si se hacen reclamos de neutralidad de carbono, los productores sean transparentes sobre los límites, sus metodologías contables y la calidad y credibilidad de las compensaciones utilizadas.

Algunas empresas siderúrgicas están comenzando a comercializar acero libre de fósiles . El acero libre de fósiles es acero fabricado sin utilizar combustibles fósiles como carbón o gas natural, ni energía derivada de combustibles fósiles.

Todo el acero libre de fósiles será bajo en carbono, pero no todo el acero bajo en carbono puede describirse como libre de fósiles. Por ejemplo, el acero con bajo contenido de carbono producido en una instalación que emplea captura y almacenamiento de carbono (CAC) puede seguir utilizando gas natural o carbón, pero previene la emisión de CO2 a la atmósfera. Si la biomasa juega un papel, será importante asegurarse de que se obtiene de forma responsable.

El acero limpio es una expresión técnica utilizada en el sector del acero para referirse a los aceros que contienen bajos niveles de impurezas, óxidos, inclusiones o niveles bajos o ultrabajos de carbono disuelto en el metal. La frase es de uso común, incluso por worldsteel en nuestro ‘Estudio sobre acero limpio’ de 2004, y significa algo específico. Como tal, worldsteel no se refiere a «acero limpio» en el contexto del cambio climático.

Sin carbono también es una expresión difícil de relacionar con el acero, después de todo, el acero sin carbono es hierro, y el contenido de carbono del acero se controla con precisión para lograr las propiedades exigidas en un lote específico. Será necesario agregar carbono al hierro reducido en hidrógeno para convertirlo en acero a través del proceso de refinación.

La conversación sobre el cambio climático a menudo se lleva a cabo en términos de la necesidad de descarbonizar la sociedad. worldsteel generalmente no usa esta expresión para referirse a la producción de acero, ya que son las emisiones de la producción de acero las que deben estar libres de GEI / CO2, no el proceso en sí.

Muchas tecnologías innovadoras prometedoras seguirán utilizando carbono como agente químico reductor, pero evitarán que se liberen gases de efecto invernadero dañinos a la atmósfera. Por lo tanto, si bien las emisiones de nuestra industria finalmente se descarbonizarán, el proceso de fabricación de hierro en sí puede no serlo.

La tecnología de vanguardia produce acero con bajo contenido de carbono de una manera radicalmente diferente a la tecnología convencional de alto horno, DRI o EAF. Entre los ejemplos de tecnología de vanguardia que se está desarrollando se incluyen la reducción de hidrógeno, la aplicación de CCS, la electrólisis de mineral de hierro, un conjunto de tecnologías de uso y almacenamiento de captura de carbono (CCUS) y nuevos procesos de reducción de fundición.

El hidrógeno es un vector clave que permitirá reducir significativamente las emisiones de GEI del sector del hierro y el acero, y muchos de los miembros de worldsteel están explorando esta opción tecnológica. Al hidrógeno a menudo se le atribuye un color, dependiendo de sus credenciales de bajas emisiones de carbono.

Cuando worldsteel habla de hidrógeno bajo en carbono, nos referimos a:

El hidrógeno verde se produce mediante la electrólisis del agua, alimentada por electricidad renovable.

El hidrógeno azul se fabrica a partir de gas natural mediante el proceso de reformado de metano con vapor combinado con CCS.

El hidrógeno también se puede producir mediante electrólisis utilizando otras fuentes de electricidad con bajo contenido de carbono, como la nuclear o la CAC. También consideramos que esto es bajo en carbono.

El hidrógeno fósil se fabrica a partir de combustibles fósiles incesantes, principalmente:

El hidrógeno gris se fabrica a partir de gas natural mediante el proceso de reformado de metano con vapor, sin CCS, por lo que se emite CO2 a la atmósfera.

El hidrógeno marrón o negro se fabrica a través de la gasificación del carbón y genera emisiones de gases de efecto invernadero significativamente más altas que otras tonalidades.

step up es el proceso de revisión de eficiencia de 4 etapas de worldsteel. step up tiene como objetivo mejorar la eficiencia de la producción de acero ahora, para ayudar a nuestros miembros a operar sus sitios a un nivel de desempeño acorde con los sitios más eficientes del mundo. step up es un programa de transición y no debe considerarse como una solución a los desafíos del cambio climático de la industria del acero.

 

 

Reportacero

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