Siderurgia

Busca Charm Industrial reducir las emisiones de CO2 del acero mediante cultivos

26 de mayo de 2022.- La startup Charm Industrial cree que su bioaceite, una vez convertido en gas de síntesis, podría ayudar a limpiar el sector industrial más sucio.

Charm Industrial ha llamado la atención por su enfoque inusual para almacenar dióxido de carbono: convertir la materia vegetal en biopetróleo que luego bombea a pozos profundos y cavernas de sal. (Ver historia relacionada ).

Pero la startup de San Francisco ahora está explorando si ese petróleo también podría usarse para reducir las emisiones de la fabricación de hierro y acero, siguiendo un nuevo camino técnico para limpiar el sector industrial más sucio.

La industria del hierro y el acero produce alrededor de 4,000 millones de toneladas de emisiones de carbono cada año, lo que representa alrededor del 10% de toda la contaminación climática relacionada con la energía, según un informe de 2020 de la Agencia Internacional de Energía. Esas cifras han aumentado considerablemente este siglo, impulsadas por el rápido crecimiento económico en China y en otros lugares.

Las fuertes emisiones y las políticas climáticas cada vez más estrictas en algunas áreas, incluidos Canadá y la Unión Europea, han comenzado a obligar a algunas empresas a explorar formas más limpias de producir estos componentes esenciales del mundo moderno.

La empresa conjunta sueca Hybrit entregó el primer lote comercial de acero verde a Volvo el año pasado. Esta asociación entre el gigante del acero SSAB, la empresa eléctrica estatal Vattenfall y la empresa minera LKAB utilizó un método de fabricación que se basaba en hidrógeno libre de carbono en lugar de carbón y coque. Otras empresas están explorando el uso de instalaciones con equipos que capturan dióxido de carbono o, como Boston Metal , implementando métodos electroquímicos completamente diferentes.

Charm está evaluando otro enfoque más. En la esquina trasera del almacén de la empresa, los empleados han estado utilizando un artilugio de metal angosto, conocido como reformador, para hacer reaccionar el bioaceite de la empresa con vapor caliente y oxígeno. Eso produce lo que se conoce como gas de síntesis, que es principalmente una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno.

Eso podría potencialmente cambiarse a un método de producción de hierro y acero.

La forma más común de producción de acero comienza con un alto horno, que calienta el mineral de hierro, la piedra caliza y el coque, una forma de carbón, a temperaturas superiores a los 1500 ˚C. El metal cargado de carbono resultante, conocido como «arrabio», luego se mueve a un segundo horno, donde se le inyecta oxígeno, se eliminan las impurezas y se agregan otros materiales para producir varios grados de acero.

Las emisiones ocurren en cada etapa de este proceso, incluyendo la extracción y producción de hierro, carbón y coque; la combustión de combustibles para hacer funcionar los hornos; y las reacciones químicas que ocurren dentro de ellos.

La gran apuesta de Inside Charm Industrial por los tallos de maíz para la eliminación de carbono

La startup usó materia vegetal y bioaceite para secuestrar miles de toneladas de carbono. La pregunta ahora es qué tan confiable, escalable y económico resultará este enfoque.

Pero alrededor del 7% del acero no reciclado actual se produce en un tipo diferente de horno, utilizando lo que se conoce como método de reducción directa. Por lo general, depende del gas natural para extraer los átomos de oxígeno del mineral de óxido de hierro en un horno de cuba. Esto produce lo que se conoce como hierro esponja, que básicamente solo necesita fundirse y mezclarse con otros materiales. Ese segundo paso se puede hacer en lo que se conoce como un horno de arco eléctrico, que puede funcionar con energía libre de carbono de plantas solares, eólicas, geotérmicas o nucleares.

El método ya produce menos emisiones que el método de alto horno. Pero se puede hacer aún más limpio reemplazando el gas natural con alternativas, incluido el hidrógeno libre de carbono en el caso de Hybrit o el gas de síntesis producido a partir de restos de cultivos en el caso de Charm.

Debido a que esos cultivos absorbieron del aire el carbono que entra en el gas de síntesis, el proceso no debería emitir más de lo que elimina, dice el CEO Peter Reinhardt. Si se hiciera en una instalación con equipo adicional para capturar emisiones, incluso podría producir una forma de acero de emisiones negativas, eliminando más de lo que libera, dice.

Reinhardt dice que la compañía está en conversaciones con varias siderúrgicas sobre la realización de proyectos de demostración, explorando cómo podría implementar gas de síntesis a base de bioaceite como una forma más limpia de producir hierro.

Charm está considerando varios enfoques de mercado, incluida la venta de gas de síntesis directamente a los fabricantes de acero o la producción de su propio hierro en briquetas en caliente, un producto un paso más allá del hierro esponja. Cualquier empresa con un horno de arco eléctrico podría usarlo para producir acero. La mayor parte del acero en los EUA se produce a partir de materiales reciclados utilizando dichos hornos.

Primero, la industria del acero tiene décadas de experiencia con los métodos de fabricación existentes y ha invertido grandes cantidades de capital en ellos.

“El alto horno es una de las máquinas con mayor eficiencia energética que jamás se haya inventado”, dice Rebecca Dell, directora del programa industrial de ClimateWorks. “Hemos pasado más de un siglo optimizando su rendimiento. Así que la gente no va a cambiar sin una muy buena razón”.

Es casi seguro que esa razón deberá incluir mandatos o incentivos estrictos de política pública en más países, en particular EUA, China, India y otras economías de rápido crecimiento, así como la demanda de los clientes que buscan operar de manera más ecológica.

Otra pregunta es cuánto hará este enfoque para abordar las emisiones. Ha habido una larga historia de empresas que afirman que las fuentes de bioenergía producirían productos más amigables con el clima de lo que resultó ser cierto una vez que se analizó cuidadosamente todo el proceso. El etanol a base de maíz es un caso famoso.

“Hemos tenido algunas experiencias muy malas con las fuentes de bioenergía… y debemos aprender las lecciones de ellas”, dice Dell. “Así que esa es una afirmación que debe ser cuestionada. Incluso si puede ser bajo en carbono, casi nunca es neutral en carbono”.

Tampoco está claro si el enfoque de Charm demostrará ser la forma más económica o atractiva de reducir las emisiones del acero, dados los otros esfuerzos en curso.

Pero, como señala Dell, la contaminación por hierro y acero es un problema tan grande y urgente que es probable que necesitemos una variedad de soluciones y deberíamos expandir nuestras apuestas tecnológicas.

 

 

Reportacero

 

 

Botón volver arriba