Propone Universidad de Salamanca, España, producir acero sólo con fuentes de energía renovables e hidrógeno
9 de junio de 2026.- Científicos de la Universidad de Salamanca, en España, han propuesto un método para producir acero utilizando únicamente fuentes de energía renovables e hidrógeno.
Para ello, desarrollaron un modelo de complejo energético que combina centrales solares y eólicas con diversos sistemas de almacenamiento de energía. Los cálculos demuestran que dicho sistema puede abastecer una acería con electricidad e hidrógeno durante todo el año sin necesidad de carbón, petróleo ni gas natural.
La industria siderúrgica se considera un sector donde la descarbonización presenta enormes desafíos. La Agencia Internacional de Energía estima que esta industria representa aproximadamente el 7 % de las emisiones globales de CO₂. Actualmente, el carbón y el coque se utilizan principalmente para la producción de acero. Estos no solo proporcionan energía, sino que también ayudan a extraer el hierro de su mineral.
Una de las principales alternativas es la reducción directa del hierro con hidrógeno. En este proceso, el hidrógeno sustituye al carbón y se une al oxígeno contenido en el mineral de hierro. El resultado es hierro refundido en un horno de arco eléctrico.
Pero este enfoque presenta un grave problema. La producción de hidrógeno requiere una gran cantidad de electricidad. Si se obtiene únicamente del sol y el viento, ¿cómo se puede garantizar el funcionamiento continuo de la planta por la noche, en días sin viento y en invierno, cuando la producción de energía disminuye?
Para abordar este desafío, los investigadores propusieron combinar varias tecnologías. La electricidad se genera mediante paneles solares y turbinas eólicas. Parte de la energía se utiliza directamente para alimentar la planta, mientras que el excedente se destina a la producción de hidrógeno a partir de agua mediante electrólisis. Para almacenar las reservas de energía, los científicos incorporaron baterías, tanques de hidrógeno comprimido y los denominados portadores líquidos orgánicos de hidrógeno, sustancias especiales capaces de almacenar hidrógeno de forma químicamente ligada. Estos líquidos permiten crear reservas de energía estacionales. En verano, cuando las centrales solares generan un excedente de electricidad, el hidrógeno se almacena en un portador líquido. En invierno, se puede extraer de nuevo y utilizar para alimentar una planta metalúrgica.
Los investigadores simularon el funcionamiento de dicho sistema para una acería con una capacidad anual de 1 millón de toneladas y realizaron cálculos para 48 provincias de la España peninsular. Esto les permitió comparar cómo las diferentes condiciones climáticas afectan al rendimiento de la planta.
Se ha comprobado que las regiones con fuertes vientos tienen una ventaja significativa. Si bien las condiciones del viento varían de hora en hora, la generación de energía eólica suele depender menos de la estación del año que la energía solar. Por lo tanto, estas regiones requieren menos instalaciones de almacenamiento de energía estacional a gran escala. En las regiones soleadas, la situación es completamente opuesta. Para afrontar el invierno, es necesario acumular grandes reservas de hidrógeno y construir mayor capacidad de generación.
Al mismo tiempo, los cálculos han revelado otra particularidad. Para garantizar el funcionamiento ininterrumpido de una planta utilizando únicamente fuentes de energía renovables, como paneles solares y energía eólica, es necesario construir una capacidad significativamente mayor que la requerida en promedio. Como resultado, se genera un enorme excedente de electricidad durante ciertos períodos. En algunos casos, este excedente llegó a ser casi cinco veces superior a las necesidades energéticas anuales de la planta. Sin embargo, en el futuro, esta energía podría redirigirse hacia la producción de productos químicos, combustibles sintéticos u otros procesos de alto consumo energético.
Por ahora, el costo sigue siendo el principal obstáculo. Según los cálculos de los científicos, el costo de la electricidad y el hidrógeno para producir acero verde asciende actualmente a aproximadamente 500-600 euros por tonelada de producto, varias veces superior al de las tecnologías tradicionales. Asimismo, las centrales solares y los equipos de producción de hidrógeno representan la mayor parte de los gastos. A medida que las tecnologías avancen, sus costos disminuirán, y la introducción de tasas por emisiones de dióxido de carbono hará que la metalurgia tradicional sea menos rentable. Por lo tanto, a largo plazo, la producción de acero a base de hidrógeno podría convertirse en una alternativa competitiva a las tecnologías disponibles.
Reportacero
