Implementa Grupo CELSA quemadores alimentados con hidrógeno para hornos de recalentamiento de acero

25 de noviembre de 2025.- Investigadores financiados por la UE están probando nuevos quemadores alimentados con hidrógeno que podrían reducir drásticamente las emisiones de CO2 una de las industrias con mayor intensidad de carbono del mundo, sin cerrar la producción.

Cuando los camiones cargados de hidrógeno lleguen a las afueras de una acería de Barcelona el año que viene, la mayoría de los transeúntes apenas notarán su llegada. Pero para Raquel Torruella Martínez, directora de proyectos de la siderúrgica española CELSA, su llegada será una bendición.

Lidera una iniciativa de I+D financiada por la UE denominada TWINGHY que desarrolla quemadores alimentados con hidrógeno para hornos de recalentamiento de acero para ayudar a descarbonizar el sector siderúrgico.

El Grupo CELSA, con sede en Barcelona, es uno de los mayores productores europeos de acero circular, reciclando casi toda su materia prima a partir de chatarra en hornos de arco eléctrico. Esto hace que sus operaciones sean significativamente más limpias que la producción tradicional de acero a base de carbón.

A través del proyecto TWINGHY, CELSA aborda una de las últimas grandes fuentes de emisiones de su proceso: el gas natural utilizado para recalentar el acero antes del laminado.

Estos hornos calientan el acero semiacabado antes de moldearlo en laminadores. Los investigadores de TWINGHY buscan reducir la contaminación del proceso utilizando hidrógeno en lugar de gas.

“Necesitamos reducir el impacto de la industria del acero, y esta es una de las maneras en que podemos hacerlo”, afirmó Torruella Martínez.

Limpieza de una industria pesada

“Necesitamos reducir el impacto de la industria del acero, y esta es una de las maneras en que podemos hacerlo.

La siderurgia es una de las industrias con mayor emisión de gases de efecto invernadero del mundo. Según la  Agencia Internacional de la Energía , representa aproximadamente el 8 % de las emisiones globales de CO₂, más del triple que las de la aviación. La mayoría de estas emisiones provienen de la quema de carbón o gas natural para alcanzar las altas temperaturas necesarias para fundir y transformar el acero.

El hidrógeno ofrece una alternativa más limpia. Al quemarse, solo libera vapor de agua, no CO₂. Sin embargo, el suministro de hidrógeno verde —producido con energías renovables— sigue siendo limitado, especialmente en regiones como Cataluña.

«En Cataluña, la infraestructura de hidrógeno aún no está preparada para proporcionar suficiente suministro, especialmente de hidrógeno verde», afirmó Torruella Martínez. «Pero hemos conseguido cantidades suficientes para nuestras pruebas».

Planeadas para principios de 2026, las pruebas probarán quemadores híbridos capaces de funcionar con hidrógeno o gas natural, o una combinación de ambos, dependiendo de la disponibilidad de combustible.

Llamas del futuro

Los quemadores de TWINGHY se utilizarán en el reciclaje de acero, donde la chatarra se funde y se transforma. Los quemadores de recalentamiento actuales utilizan gas natural, generando llamas de hasta 7 metros de longitud y calentando el acero hasta 1250 °C.

Reemplazarlos por hidrógeno es un desafío complejo.

“El hidrógeno se quema más rápido”, explicó Sébastien Caillat, experto jefe en combustión de la firma francesa de ingeniería FIVES, que diseñó y construyó los nuevos quemadores. “Eso hace que la llama sea más corta, lo que produce un resultado diferente, como una pizza demasiado caliente, quemada por los bordes y cruda por dentro”.

Para resolver esto, el equipo diseñó quemadores híbridos de hidrógeno y gas que pueden mantener una llama uniforme y al mismo tiempo permiten a los operadores ajustar la proporción de hidrógeno según el suministro.

“Incluso en el futuro, es poco probable que las empresas siderúrgicas siempre tengan suficiente hidrógeno”, afirmó Caillat. “La flexibilidad es clave”.

Un doble digital

El proyecto también incluye un gemelo digital (una réplica virtual del horno) para ayudar a los ingenieros a monitorear el rendimiento y simular cómo las diferentes mezclas de combustible afectan la eficiencia y las emisiones.

«El gemelo digital se actualiza en tiempo real con datos operativos», afirmó Torruella Martínez. «Esto nos permite simular escenarios, optimizar la combustión y facilitar la toma de decisiones».

El Barcelona Supercomputing Center (BSC), una de las instituciones líderes en computación de alto rendimiento de Europa y socio del proyecto, está desempeñando un papel clave en el desarrollo de una versión avanzada de este gemelo digital.

Utilizando su infraestructura computacional, el BSC está construyendo modelos detallados de cómo fluye el calor y los gases dentro de los hornos, ayudando a predecir cómo se comportará la combustión de hidrógeno a escala industrial.

“La capacidad de supercomputación del BSC nos permite modelar procesos físicos altamente complejos que de otro modo serían imposibles de analizar en tiempo real”, explicó Torruella Martínez. “Esto nos ayuda a refinar el diseño del quemador, reducir las emisiones y optimizar la transición de gas a hidrógeno”.

El equipo del BSC está perfeccionando el gemelo digital, que se espera que esté plenamente operativo en 2026. Permitirá a la planta CELSA 3 simular el funcionamiento del horno, predecir su comportamiento y mejorar la eficiencia energética.

Con el apoyo de la campaña europea de acero limpio

Incluso en el futuro, es poco probable que las empresas siderúrgicas siempre tengan suficiente hidrógeno. La flexibilidad es clave.

La financiación para este desarrollo proviene del Fondo de Investigación del Carbón y del Acero (RFCS) de la UE, que reinvierte los activos de la antigua Comunidad Europea del Carbón y del Acero para apoyar una producción de acero más limpia y eficiente.

En consonancia con el Pacto Verde Europeo, el RFCS respalda la investigación a gran escala para lograr una producción de acero con carbono cercano a cero para 2030.

El hidrógeno está en el centro de esta visión y ofrece un camino realista para descarbonizar los hornos que consumen demasiada energía como para electrificarlos.

«El proyecto TWINGHY combina las transiciones ecológica y digital de Europa», afirmó Torruella Martínez. «Los quemadores híbridos incrementan gradualmente el uso de hidrógeno, mientras que el gemelo digital nos ayuda a controlar y optimizar el proceso».

Un aspecto crucial es que el sistema se puede instalar en hornos existentes, lo que prolonga su vida útil y evita reemplazos costosos: una ruta pragmática hacia un acero más limpio.

Carrera contra la oferta

Durante el verano, la planta de CELSA en Barcelona instaló los quemadores híbridos durante un periodo de mantenimiento regular. Ya funcionan con gas natural a la espera de las pruebas con hidrógeno el próximo año.

Si todo marcha bien, los quemadores podrían llegar al mercado antes de que finalice el proyecto en 2027, un avance rápido para los estándares de la industria siderúrgica. Sin embargo, el éxito depende de la disponibilidad de cantidades suficientes de hidrógeno verde.

«La tecnología está lista», afirmó Torruella Martínez. «La pregunta es si el suministro de hidrógeno seguirá el mismo ritmo. La inversión en acero limpio depende de ello».

Los quemadores nuevos son relativamente caros y las empresas siderúrgicas pueden mostrarse reacias a comprarlos antes de estar seguras de que hay suficiente hidrógeno.

“Eso podría ralentizar las decisiones de inversión”, advirtió Torruella Martínez.

Aun así, se mantiene optimista. «Tenemos que empezar ya. Cada paso que damos nos acerca a una industria siderúrgica más ecológica y limpia».

Reportacero