8 de diciembre de 2025.- Los fabricantes de acero de Japón recurren al hidrógeno en sus esfuerzos de descarbonización, pero los altos costos obstaculizan el progreso.
Las principales empresas siderúrgicas japonesas están realizando pruebas utilizando hidrógeno en la extracción de hierro del mineral de hierro en busca de la descarbonización.
Los fabricantes de acero están trabajando para establecer las llamadas tecnologías de fabricación de acero verde, pero desarrollar estas tecnologías y lograr una producción en masa aumentaría significativamente los costos y presentaría grandes obstáculos para su implementación a gran escala.
El método convencional de fabricación de acero consiste en introducir mineral de hierro y coque en un alto horno que opera a altas temperaturas. El oxígeno se separa del hierro mediante una reacción de reducción, lo que también genera grandes cantidades de dióxido de carbono. La industria siderúrgica representa el 13 % de las emisiones totales de CO2 de Japón.
La sustitución de los altos hornos por hornos eléctricos, que reducen las emisiones en aproximadamente un 75%, está en progreso. Sin embargo, debido al uso de chatarra como materia prima, se mezclan impurezas en el producto final, lo que afecta la calidad y lo hace inadecuado para la fabricación de productos de alta gama como los utilizados en automóviles.
Además, los hornos eléctricos generan altos costos de electricidad, lo que hace económicamente poco viable su conversión total. Por esta razón, las principales siderúrgicas se están centrando en el uso de hidrógeno, que no produce CO2 al reaccionar con óxido de hierro.
Resultados líderes a nivel mundial
Nippon Steel Corp. comenzará a demostrar reacciones de reducción usando hidrógeno en altos hornos en su planta de Kimitsu, Prefectura de Chiba, el próximo año, reemplazando parte del coque utilizado con hidrógeno.
En un experimento de reducción con un pequeño horno de prueba, la empresa logró reducir las emisiones de CO2 en un 43 %, una cifra líder a nivel mundial. Los experimentos revelaron un problema: el uso de hidrógeno provoca una reacción endotérmica (que absorbe calor), lo que provoca una disminución de la temperatura dentro del alto horno y dificulta el proceso de reducción. La empresa solucionó este problema desarrollando un sistema para inyectar hidrógeno calentado.
JFE Steel Corp. está investigando un alto horno de reciclaje de carbono. Este añade hidrógeno al CO2 emitido para producir metano, que posteriormente se reintroduce en el horno como agente reductor junto con el coque. La empresa afirma que esto reducirá las emisiones de CO2 en más de un 50 % en comparación con los altos hornos convencionales. En mayo comenzó un proyecto de demostración de dos años en un alto horno a pequeña escala de la acería de la ciudad de Chiba.
Kobe Steel Ltd. ya ha implementado un proceso que utiliza la reducción directa de hidrógeno, que consiste en sustituir el coque como agente reductor por hidrógeno para producir un producto de hierro semiacabado, que posteriormente se reintroduce en el alto horno junto con el mineral de hierro y el coque para obtener el producto final. Se estima que esta tecnología permite una reducción de entre el 20 % y el 40 % en las emisiones de CO2.
Los altos costos desalientan la inversión
Los altos costos son un obstáculo importante para la introducción de métodos de reducción de CO2 en la fabricación de acero. Según un funcionario de Kobe Steel, los costos serán al menos el doble que los de los métodos convencionales.
A medida que las condiciones del mercado empeoran debido a la contracción de la demanda interna y la sobreproducción en China, se han tomado medidas para reconsiderar las inversiones en descarbonización. Kobe Steel había planeado invertir 300 000 millones de yenes en proyectos relacionados con la descarbonización durante tres años a partir del año fiscal 2024, incluyendo la expansión del uso de hornos eléctricos, pero anunció en mayo que reduciría esa cantidad a la mitad, a 150 000 millones de yenes.
La Federación Japonesa del Hierro y el Acero elaboró directrices en octubre para evaluar la eficacia de los métodos de reducción de CO2. El gobierno ha establecido un marco para subvencionar hasta 449.900 millones de yenes para la investigación y el desarrollo de tecnología de fabricación de acero basada en hidrógeno, pero esa cifra parece ser insuficiente para la industria.
“La creación de mercado es lo más importante en términos de recuperar las inversiones”, dijo Tadashi Imai, presidente de la federación y presidente de Nippon Steel.
Reportacero
