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Reinventan startups industria del acero con formulas ecológicas

25 de enero de 2024.- La producción de acero es responsable de casi tres veces las emisiones de la aviación. Empresas como H2 Green Steel están intentando transformar la industria.

En las afueras de la pequeña ciudad sueca de Boden, rodeada de un bosque, se está construyendo una enorme planta siderúrgica ecológica. A finales del próximo año, si todo va según lo planeado, la fábrica comenzará a fabricar acero para clientes como Ikea y Mercedes-Benz, utilizando hidrógeno obtenido de energía renovable en lugar de carbón. Hasta finales de la década, la planta prevé producir 5 millones de toneladas de acero verde al año.

Eso sigue siendo una pequeña fracción de la producción mundial de acero: el mundo produce casi 2 mil millones de toneladas métricas de acero cada año, para su uso en todo, desde rascacielos y turbinas eólicas hasta automóviles y sillas de oficina.

En este momento, la producción es una enorme fuente de emisiones. La producción de acero es responsable de más de 2.600 millones de toneladas métricas de emisiones de CO2 al año, casi tres veces más que la industria de la aviación. Pero empresas como H2 Green Steel , la startup sueca, quieren demostrar que la industria puede transformarse.

La startup, que anunció esta semana que recaudó más de 5 mil millones de dólares en nueva financiación , está corriendo para construir su solución lo más rápido posible. «Otros han optado por comenzar con operaciones a escala piloto», dice Karin Hallstan, directora de comunicaciones de H2 Green Steel.

“Nuestra opinión es que la velocidad es esencial y el mundo no necesita otro piloto. Es hora de actuar a escala. La tecnología está probada y madura, y demostramos el caso de negocio y la demanda de acero ecológico. Por eso vamos directamente a la producción a gran escala”.

La mayor parte de la producción mundial de acero comienza colocando el mineral de hierro de las minas en enormes altos hornos, donde se agrega carbón para crear una reacción química y producir hierro.

«Es tan sucio como cabría esperar», dice Hilary Lewis, directora de acero de Industrious Labs , una organización sin fines de lucro centrada en ayudar a la industria pesada a descarbonizarse.

«Cada alto horno equivale aproximadamente a una central eléctrica alimentada por carbón». Algunas acerías tienen más de un alto horno. En los hornos, la reacción química produce CO2. El horno también tiene que estar extremadamente caliente, y ese calor normalmente también proviene de la quema de combustibles fósiles. El “arrabio” que sale del horno luego pasa a otro tipo de horno para procesarlo y convertirlo en acero, generando aún más emisiones de CO2.

Un proceso menos común utiliza algo llamado horno DRI, que opera a una temperatura más baja y generalmente funciona con gas natural o carbón, pero también puede funcionar con hidrógeno.

H2 Green Steel producirá hidrógeno verde en su planta, lo que significa que utilizará electricidad renovable para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. ( La mayor parte del hidrógeno actual se fabrica a partir de combustibles fósiles). Después de producir hierro con su horno DRI impulsado por hidrógeno, procesará el hierro para convertirlo en acero en otro horno que funciona completamente con electricidad. En este paso se utiliza una pequeña cantidad de carbono, pero el proceso total reduce las emisiones de la fabricación de acero en un 95%.

El método ha funcionado en demostraciones más pequeñas. Cerca de Suecia, un proyecto llamado HYBRIT entregó la primera muestra de “acero libre de fósiles” a Volvo en 2021. La empresa siderúrgica SSAB, uno de los socios detrás de ese proyecto, planea llevar un mayor volumen de acero verde al mercado mediante 2026.

ArcelorMittal, un gigante siderúrgico mundial, también tiene proyectos de acero ecológico en desarrollo, incluida una acería en Portugal que apunta a tener un proceso de producción sin emisiones para 2025. Pero será difícil que toda la industria se transforme.

El primer desafío: hoy en día no hay mucho hidrógeno verde disponible. Para producir hidrógeno verde también se necesitarán enormes cantidades de electricidad renovable, por lo que habrá que añadir más energías renovables a la red. Los hornos DRI también necesitan mineral de hierro de alta pureza, que no está disponible en todas partes. (Es posible mejorar el mineral de menor ley, pero se necesitan pasos adicionales).

La ciudad de Boden es muy adecuada para la tecnología: hay abundante energía renovable asequible en el área y el mineral de hierro adecuado está disponible. Aun así, incluso con las condiciones adecuadas, el proceso es caro. H2 Green Steel cobra a sus clientes entre un 25% y un 30% más por su acero.

Pero muchos clientes están dispuestos a pagar una prima ecológica por ahora. Varios grandes fabricantes de automóviles han firmado contratos comprometiéndose a comprar a H2 Green Steel tan pronto como comience la producción. Unos mayores compromisos por parte de los fabricantes para comprar acero ecológico marcarían una diferencia para la industria, afirma Lewis.

Es posible que la diferencia de costo para los consumidores no sea perceptible. «La buena noticia es que la mayoría de la gente no compra acero», afirma. «Compran productos que utilizan cierta cantidad de acero, como un automóvil». Un automóvil utiliza alrededor de una tonelada de acero, pero usar la versión ecológica podría significar que los consumidores paguen sólo 100 dólares más por el vehículo.

La UE tiene un sistema de comercio de emisiones que actualmente no exige que los fabricantes de acero paguen por todas sus emisiones, pero las empresas deberán pagar más en 2026, y la cantidad seguirá aumentando hasta que paguen el 100% de sus emisiones. en 2034.

“Eso significa que el acero marrón sucio se volverá más caro y finalmente comenzará a nivelar el campo de juego para las soluciones de tecnologías limpias”, dice Hallstan. «El reglamento de la UE podría utilizarse también como modelo para otras partes del mundo, como una forma de acelerar el cambio hacia un acero producido de forma sostenible».

Estados Unidos está utilizando una zanahoria en lugar de un palo: el financiamiento de la Ley de Reducción de la Inflación está ayudando a respaldar tanto el hidrógeno verde como nuevas instalaciones industriales limpias, que potencialmente podrían incluir nuevas plantas siderúrgicas verdes.

Otra nueva tecnología prometedora evita por completo el uso de hidrógeno. Electra , una startup en etapa inicial, disuelve el mineral de hierro y luego utiliza la electrólisis para extraer hierro puro. El proceso puede utilizar minerales de baja calidad y funciona a baja temperatura, lo que ahorra energía. Boston Metal , una empresa derivada del MIT, utiliza la electrólisis para calentar el mineral de hierro a 1,600 grados Celsius, creando acero líquido.

“Para nosotros ya no hay carbono en el proceso”, afirma Adam Rauwerdink, vicepresidente senior de desarrollo empresarial de Boston Metal. «Los electrones hacen todo el trabajo». En el laboratorio de la compañía en el área de Boston, la tecnología funciona en interiores. “En el mismo edificio que nuestras oficinas, se vierte acero fundido y solo se emite oxígeno”, afirma.

 

 

Reportacero

 

 

 

 

 

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