Reconoce Departamento de Energía éxito de Cleveland-Cliffs por superar su objetivo de reducir las emisiones
10 de noviembre de 2023.- El éxito de Cleveland-Cliffs, con sede en Ohio, al superar su objetivo de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de sus operaciones siderúrgicas en Estados Unidos obtuvo el reconocimiento del Departamento de Energía el mes pasado.
El progreso es parte de una tendencia industrial más amplia para reducir la contaminación que impulsa el cambio climático causado por el hombre. Sin embargo, sus defensores dicen que hay mucho margen para mayores recortes.
Cliffs redujo las emisiones de gases de efecto invernadero de casi cuatro docenas de instalaciones estadounidenses en casi un tercio con respecto a la base de 2017 a fines del año pasado. Como resultado, el Departamento de Energía nombró a la empresa Meta Achiever 2023 en el Better Climate Challenge de la agencia .
La industria del acero fue responsable de aproximadamente el 7% de las emisiones globales de dióxido de carbono en 2020, informó el año pasado la Administración de Información Energética de EE. UU. Eso es aproximadamente una sexta parte de todas las emisiones mundiales procedentes de la generación de energía, según un análisis de Canary Media de los datos de la Agencia Internacional de Energía. La industria siderúrgica lideró el sector industrial, seguida por la industria del cemento .
El logro y los continuos esfuerzos de descarbonización de Cliffs y otras empresas se destacan porque la industria del acero ha sido vista como un sector difícil de descarbonizar, debido a su necesidad de altas temperaturas y operaciones continuas, así como reacciones de proceso que emiten más dióxido de carbono. .
Al mismo tiempo, la transición energética y el crecimiento de las energías renovables probablemente aumentarán la demanda de acero, y la demanda mundial de acero con bajas emisiones de carbono también debería crecer, según un análisis de McKinsey & Company publicado a principios de este año . Las empresas de la industria siderúrgica también ven la necesidad de frenar las emisiones para limitar los peores impactos del cambio climático.
«Sabemos que desempeñamos un papel en el calentamiento global», dijo Traci Forrester, vicepresidenta ejecutiva de asuntos ambientales y de sostenibilidad de Cliffs.
Los incentivos adicionales provienen de la perspectiva de una posible regulación gubernamental de las emisiones de carbono para abordar el cambio climático, como se señala en el informe anual de 2022 de la compañía a los accionistas, publicado en abril pasado.
Las demandas de los clientes también influyen. «En US Steel, no se trata sólo de reducir nuestra propia huella de carbono», dijo Arista Joyner, quien gestiona las comunicaciones financieras y de sostenibilidad de esa empresa. «Debemos adaptarnos a las necesidades cambiantes de nuestros clientes y también a sus objetivos de sostenibilidad».
El método tradicional de fabricar acero mezcla mineral de hierro en un alto horno con una forma de carbón con alto contenido de carbono, llamado coque. El carbono se combina con el oxígeno del mineral para formar dióxido de carbono. El hierro se derrite. Otros residuos sobrantes toman la forma de escoria.
El hierro, llamado «arrabio» en esta etapa, luego se envía a un segundo horno que sopla oxígeno para fabricar acero a partir del hierro y algunos otros elementos. Eso también libera emisiones de gases de efecto invernadero.
Juntas, las dos medidas representan casi las tres cuartas partes de las emisiones de dióxido de carbono de la industria siderúrgica estadounidense, según RMI, una organización sin fines de lucro cuyo trabajo se centra en la descarbonización.
Gran parte del progreso de Cliffs en materia de emisiones se debe a la apertura en 2020 de su planta de “reducción directa” en Toledo. La instalación comienza con mineral de hierro peletizado, que proviene principalmente de Minnesota, donde un proceso de horneado preliminar ya ha eliminado algunas impurezas.
La reducción directa elimina el oxígeno del mineral con metano reformado, que es básicamente una combinación de monóxido de carbono e hidrógeno. Tanto los átomos de hidrógeno como las moléculas de monóxido de carbono pueden combinarse químicamente con el oxígeno. Por lo tanto, la reducción directa es una forma con menos carbono de procesar los gránulos de mineral. La producción de la planta es briquetas de hierro en caliente .
La planta de Toledo no ha eliminado el uso de altos hornos por parte de la empresa. Pero el hierro briquetado en caliente puede reducir la cantidad de coque necesaria si su próxima parada es un alto horno, dijo Forrester. Transportar las briquetas mientras están calientes también reduce las necesidades de combustible allí o para el horno de proceso de oxígeno.
El hierro briquetado caliente también puede introducirse en un horno de arco eléctrico. La industria siderúrgica utiliza actualmente estos hornos principalmente para reciclar chatarra de acero.
«La belleza del acero es que es infinitamente reciclable», dijo Rich Freuhauf. El vicepresidente senior y director de estrategia y sostenibilidad de US Steel habló en una conferencia de Reuters sobre transición industrial en septiembre.
El reciclaje elimina la necesidad de repetir los pasos de liberación de dióxido de carbono al refinar el mineral de hierro. Y, como su nombre indica, los hornos de arco eléctrico funcionan con electricidad. Por lo tanto, podrían utilizar energía nuclear o energía renovable con almacenamiento en baterías en lugar de combustibles fósiles.
Pero el acero reciclado procedente de hornos de arco eléctrico no necesariamente satisfará todas las demandas previstas de acero. Tampoco cumple todavía con los requisitos de algunos tipos de acero especiales o de mayor calidad. Entre ellos se incluyen acero de mayor resistencia y acero de alta ductilidad, que pueden adoptar diferentes formas, como los paneles expuestos de los automóviles.
«Ese es realmente nuestro nicho de servicio en el mercado automotriz, además de muchos otros mercados», dijo Forrester. Cierto contenido de carbono también puede ayudar a lograr diferentes propiedades en el acero.
Los recortes de emisiones de Cliffs también reflejan mejoras en la eficiencia energética en todas sus instalaciones, dijo Forrester. Y hay espacio para más reducciones de emisiones.
Cliffs es parte de la Alianza del Medio Oeste para el Hidrógeno Limpio. Suponiendo que se puedan negociar acuerdos aceptables con la agencia, la coalición podría obtener hasta mil millones de dólares en financiación para centros de hidrógeno , anunció el mes pasado el Departamento de Energía.
El centro podría ayudar a abastecer las plantas de Cliffs en Indiana Harbor y Burns Harbor . Es probable que al principio el hidrógeno se mezcle con gas natural, dijo Forrester. Entonces, si todo va bien, el hidrógeno podría sustituir a una mayor parte o potencialmente a la totalidad del combustible fósil.
Cliffs también formó parte de la Coalición del Centro de Hidrógeno Limpio de los Grandes Lagos, que propuso fabricar el llamado “hidrógeno rosa” con el exceso de electricidad en la planta nuclear Davis-Besse en Ohio. Aunque el DOE no seleccionó el proyecto para la adjudicación de un centro de hidrógeno regional, la planta de Energy Harbor ha estado trabajando en la producción de hidrógeno durante varios años. El portavoz Todd Morgano dijo que el proyecto «está programado para estar operativo en la primavera de 2024».
La industria siderúrgica también ha estado comprando más energía renovable. En diciembre pasado, por ejemplo, Cliffs firmó un acuerdo de compra de energía a 15 años con EDP Renewables por 180 megavatios de energía de un parque eólico en Indiana, cerca de la frontera con Ohio. Las leyes estatales aprobadas en 2014 y 2021 hacen que sea extremadamente difícil ubicar nuevos parques eólicos comerciales en Ohio.
La captura, utilización y almacenamiento de carbono, o CCUS, también podría frenar las emisiones de la industria del acero, aunque su viabilidad aún no se ha demostrado.
«Si bien las tecnologías de captura de carbono existen y se adoptan ampliamente en el ámbito del petróleo y el gas y en algunas otras industrias, la captura de carbono nunca se ha realizado con gas de alto horno», dijo Forrester. Cliffs tiene múltiples instalaciones cerca de áreas con formaciones geológicas adecuadas para almacenar el dióxido de carbono residual, señaló.
Otra investigación está explorando si el carbono podría reducirse o eliminarse aún más de las etapas de procesamiento del mineral. En junio, el Departamento de Energía anunció casi 32 millones de dólares en financiación para proyectos de descarbonización del hierro y el acero.
Uno de los 10 proyectos que obtuvo financiación, liderado por la Universidad Case Western Reserve de Cleveland, utilizaría una corriente eléctrica con sal fundida para extraer oxígeno del mineral de hierro. Case Western también se encuentra entre los socios del Centro para la electrificación del acero mediante electrosíntesis, dirigido por el Laboratorio Nacional Argonne en Lemont, Illinois.
«Desde nuestro punto de vista, Cleveland-Cliffs ha sido un buen actor hasta la fecha», dijo Nick Yavorsky, analista de la industria de RMI y coautor de un informe de septiembre sobre oportunidades para fabricar acero con emisiones cercanas a cero en la región de los Grandes Lagos. Pero, añadió, “ahora tenemos que mirar las cosas importantes”.
Si bien el hidrógeno podría potencialmente alimentar toda una planta de reducción directa, existen límites sobre la cantidad que se puede mezclar con carbón en un alto horno, dijo. Es probable que otros grandes recortes requieran retirar los altos hornos de carbón y reemplazarlos con plantas de reducción más directa. Yavorsky dijo que también cree que la mayoría de los productos de acero especiales podrían fabricarse en hornos de arco eléctrico que funcionen con energías renovables o energía nuclear con briquetas de hierro caliente.
Los formuladores de políticas de Ohio podrían apoyar inversiones para lograr esos cambios, incluso a través de programas existentes para JobsOhio, dijo Lachlan Carey, analista de políticas y economista de RMI que también trabajó en el informe de septiembre. Apoyar el acero verde podría aumentar el empleo en la industria siderúrgica del estado, al tiempo que mejoraría la capacidad de Ohio para atraer otros empleos manufactureros donde las empresas quieran acceder a energía limpia, dijo.
US Steel ya se ha comprometido a lograr cero emisiones netas de gases de efecto invernadero para 2050, dijo Freuhauf. Cliffs hasta ahora ha evitado eso.
«Adoptamos un enfoque muy práctico para reducir los gases de efecto invernadero y las declaraciones y promesas que hacemos», dijo Forrester, y agregó que si bien la empresa tiene aspiraciones, se centra en lo que sabe que puede lograr. “Hoy tomamos medidas en lo que podemos”, dijo.
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