6 de diciembre de 2024.- El acero es una necesidad moderna: un componente esencial de todo, desde electrodomésticos y automóviles hasta edificios y puentes. Pero su fabricación es un enorme problema climático.
La producción de acero genera enormes cantidades de contaminación de carbono, debido a su uso intensivo de carbón. Se estima que representa hasta el 10% de las emisiones globales de dióxido de carbono, el principal factor del calentamiento global.
Ahora, un nuevo proceso para fabricar acero con casi ninguna emisión de carbono está empezando a ganar terreno en Suecia. A unos 96 kilómetros al sur del Círculo Polar Ártico, la empresa sueca Stegra, fundada en 2020 con el nombre de H2 Green Steel , está construyendo la primera acería a escala comercial “libre de fósiles” del mundo en un terreno de 260 hectáreas cerca de la ciudad de Boden. También hay proyectos en marcha de otras empresas.
En lugar de utilizar carbón para fabricar acero, Stegra utilizará hidrógeno, un gas industrial común. De esta manera, el mayor subproducto será agua, no CO2.
“De manera muy concreta, vamos a eliminar físicamente las emisiones de CO2 proporcionando mejor acero”, dijo Anne Graf, portavoz de la empresa.
Cuando se complete en 2026, la planta producirá 2,5 millones de toneladas de acero al año, suficiente para construir 40 Empire State Building .
“Se convertirá en automóviles, camiones, materiales de construcción, lavavajillas, refrigeradores y congeladores”, dijo Graf. “El acero está en todas partes en nuestra vida cotidiana. Cuando empieces a pensar en la cantidad de acero que ves o utilizas en un día, te sorprenderás”.
El impacto sucio del carbono en el acero
La forma en que se fabrica actualmente la mayor parte del acero conlleva un alto costo climático.
Esto se debe a que la mayoría de los fabricantes de acero han estado utilizando la misma receta básica durante cientos de años, dice Chris Pistorius, científico de materiales y codirector del Centro de Investigación de Hierro y Acero de la Universidad Carnegie Mellon.
Todo acero se fabrica a partir de mineral de hierro, un yacimiento rico en minerales que se extrae en todo el mundo. La mayoría de los fabricantes de acero calientan el mineral de hierro en un alto horno con carbón refinado, conocido como coque. El carbono del carbón reacciona con el oxígeno del mineral de hierro para producir una forma más pura de hierro, que luego se convierte en acero. Pero también crea un subproducto no deseado: dióxido de carbono.
“Todo ese carbono se convierte en CO2 en algún momento del proceso”, explicó Pistorius. Y ese CO2 luego se libera a la atmósfera, donde atrapará el calor durante cientos de años, contribuyendo al calentamiento global.
Por eso el acero es un problema tan grave en lo que respecta al cambio climático: contribuye hasta con el 10 por ciento de todas las emisiones de dióxido de carbono , según la Agencia Internacional de la Energía.
La nueva planta de Stegra pretende eliminar casi todas las emisiones de carbono sustituyendo el carbón por hidrógeno en el proceso.
Suecia se convierte en un centro de acero basado en hidrógeno
Los científicos saben desde hace décadas que el hidrógeno puede utilizarse para fabricar acero, pero es difícil trabajar con él y es más caro que el carbón, en parte porque requiere grandes cantidades de energía para producirlo y equipos especiales para almacenarlo y distribuirlo. El acero fabricado con hidrógeno cuesta actualmente alrededor de un 25 por ciento más que el acero tradicional fabricado con carbón.
Además, la mayor parte del hidrógeno actual se extrae de combustibles fósiles en un proceso que crea su propio problema de contaminación de carbono.
Stegra producirá su hidrógeno a partir de agua, utilizando energía renovable, reduciendo significativamente su huella de CO2.
“Lo que estamos haciendo es básicamente reemplazar una mina de carbón con una instalación que utiliza electricidad y agua”, dijo Graf.
En parte, esto es más fácil de hacer aquí debido a la particular combinación energética de Suecia. La red eléctrica de Suecia está casi totalmente libre de carbono . El país depende principalmente de plantas hidroeléctricas y nucleares, no de combustibles fósiles.
Otras empresas siderúrgicas de Suecia también están empezando a trabajar con hidrógeno. En la cercana Luleå, HYBRIT, un consorcio de empresas industriales suecas, completó en 2020 un proyecto piloto de acero basado en hidrógeno . El grupo planea producir acero sin combustibles fósiles a gran escala para 2026.
Dos hombres con cascos de seguridad se encuentran frente a un edificio industrial con un cartel que dice: «Ovanko, juntos creamos acero para una sociedad descarbonizada».
Tim Sandberg y Mikael Persson en la planta siderúrgica de Ovako en Hofors, Suecia.
La siderúrgica Ovako ha sustituido recientemente el gas natural por hidrógeno para una parte de sus operaciones y ha completado recientemente la conversión de algunos de sus hornos, que calientan el acero antes de laminarlo y darle forma para fabricar productos industriales.
Mikael Persson, director del proyecto, dijo que su equipo tardó cuatro años en instalar el equipo para producir hidrógeno en una de las fábricas de Ovako en el centro de Suecia.
“Fue muy difícil”, dijo Persson riendo. “Nunca habíamos hecho algo así… Lo hicimos con los ojos vendados”.
En la planta de Ovako en Hofors, Suecia, Persson mostró el electrolizador de la planta, las máquinas que convierten el agua en hidrógeno usando electricidad.
Dentro de una gran sala blanca hay ocho tanques cilíndricos que se asemejan a enormes baterías de tipo A colocadas de lado. Una corriente eléctrica recorre cada tanque, separando las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.
“La corriente es muy, muy, muy alta”, dice Persson.
Este proceso requiere una enorme cantidad de energía. La planta de Ovako utiliza 20 megavatios de electricidad a plena capacidad, suficiente para abastecer a 10.000 hogares en Estados Unidos.
Dado que Ovako utiliza una red prácticamente libre de carbono, los electrolizadores prácticamente no tienen impacto climático.
La red eléctrica limpia de Suecia ha convertido al país en un lugar atractivo para las empresas que experimentan con hidrógeno en la fabricación de acero y otras industrias.
Impulsado por un impuesto al carbono
Pero lo que realmente impulsa esta inversión en acero verde ahora es el dinero, dice Max Åhman, profesor de la Universidad de Lund en Suecia.
En Europa, fabricar acero a la antigua usanza está a punto de volverse mucho más caro.
“El sistema de la UE para fijar un precio al carbono realmente ha empezado a funcionar”, afirmó Åhman.
La Unión Europea tiene un sistema de comercio de emisiones de carbono que grava a las empresas por las emisiones de gases de efecto invernadero. Está previsto que imponga una penalización mayor a las siderúrgicas tradicionales en la próxima década.
“Con ese precio del CO2”, dijo Åhman, “el acero verde elaborado a partir de hidrógeno es más o menos competitivo”.
Fabricantes de automóviles como Volvo y BMW se han unido para comprar acero verde en Suecia para cumplir sus propios objetivos climáticos de reducir las emisiones netas de carbono a cero en las próximas décadas.
Y hay decenas de proyectos similares en marcha en todo el mundo.
Lars Nilsson, profesor de Sistemas Energéticos y Medioambientales de la Universidad de Lund, afirma que este resultado parecía poco probable hace una década, cuando empezó a trabajar en el proyecto HYBRIT.
“Recuerdo que otras grandes empresas siderúrgicas se reían de ello. Ya sabes, ‘Esto es sólo un cuento de hadas’. Pero creo que es bastante real”, dijo Nilsson. “Se puede hablar de preparación tecnológica, pero no se trata de un gran salto tecnológico”.
Nilsson afirma que Suecia está demostrando que el acero ecológico es posible, pero para que funcione en otros lugares, la industria necesita mucha energía limpia y asequible, y políticas como un impuesto al carbono que la ayuden a competir con el acero tradicional.
“Si tienes un precio del carbono decente, como el que tenemos en Europa con el sistema de comercio de emisiones, y si tienes acceso a electricidad de bajo costo, en realidad es un buen negocio”.
Reportacero
