Representan China, India y EUA principales desafíos de descarbonización de industria del acero

27 de agosto de 2024.- La producción de hierro y acero contribuye actualmente con alrededor del 7-8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI), por lo que descarbonizar este sector es fundamental para alcanzar el cero neto y cumplir con el límite de calentamiento de 1.5 °C del Acuerdo de París.

El sector siderúrgico, que tradicionalmente se consideraba una industria «difícil de reducir», ahora cuenta con vías viables para descarbonizarse, impulsadas por los recientes avances tecnológicos, los compromisos de política y las inversiones privadas. Sin embargo, si bien la descarbonización del sector siderúrgico es técnicamente factible, los países enfrentan diferentes desafíos para lograrlo al ritmo necesario.

Acabamos de publicar este análisis que analiza los desafíos específicos que enfrentan tres países: China, India y Estados Unidos, para destacar lo que se necesita para avanzar en la descarbonización de sus sectores siderúrgicos. Al comprender estos factores, este informe sienta las bases para nuestro trabajo futuro en el desarrollo de parámetros de referencia nacionales personalizados.

Los principales enfoques de fabricación de acero y sus correspondientes vías de reducción de emisiones.

El principal desafío para el sector siderúrgico es trasladar la infraestructura de los altos hornos predominantes en la actualidad, que funcionan con coque derivado del carbón, con altas emisiones de GEI, a hornos de arco eléctrico (EAF) que funcionan con energía limpia y procesan chatarra de acero o hierro de reducción directa (DRI) producido con materias primas sin emisiones de carbono, como el hidrógeno verde.

Los desafíos específicos a los que se enfrenta cada país difieren sustancialmente según el estado de la industria siderúrgica y su probable desarrollo futuro. Por lo tanto, para determinar la velocidad de acción más rápida posible es necesario tener en cuenta estos desafíos.

Analizamos cada uno de los tres países para mostrar cómo las circunstancias actuales y la demanda proyectada de acero determinan cómo podría ser el camino hacia una producción neta cero de acero. Tres grandes diferencias entre los tres países son:

El stock y la antigüedad de la infraestructura existente para diversas tecnologías

Tendencias futuras en la producción y capacidad de acero

Factores que limitan el potencial de una producción de acero con menor intensidad de GEI, como la disponibilidad de chatarra de acero y el acceso a mineral de hierro de alta calidad

En las próximas décadas, cada país se enfrentará a desafíos únicos y tendrá que identificar sus prioridades para descarbonizar su sector siderúrgico:

China, como el mayor productor de acero del mundo, debería encontrar rutas para desmantelar su capacidad de conversión de altos hornos en hornos básicos de oxígeno (BF-BOF), reemplazándola con producción de acero verde donde sea necesario, y expandir el reciclaje de chatarra a través de nuevos hornos de arco eléctrico (EAF).

La India debe centrarse en la integración de tecnologías limpias, como el hidrógeno verde, en su industria siderúrgica en rápido crecimiento, y al mismo tiempo detener la inversión y la construcción de plantas BF-BOF.

Estados Unidos tiene una industria siderúrgica bien establecida que depende en gran medida del reciclaje de chatarra de acero: debería priorizar la descarbonización de la generación de energía, así como seguir electrificando el sector siderúrgico.

Acceso a la tecnología CCUS

A pesar de la ampliación de la CCUS a nivel mundial, su aplicación en la industria siderúrgica sigue siendo limitada, ya que no hay instalaciones de CCUS en funcionamiento comercial en las plantas de BF-BOF con mayores emisiones. En la actualidad, solo una planta siderúrgica en el mundo opera con CCUS a escala comercial (la planta CCUS-EAF de Al Reyadah en los Emiratos Árabes Unidos), que captura solo entre el 19 y el 26 % del CO2, principalmente para la recuperación mejorada de petróleo.

La tecnología CCUS no reduce de manera eficiente y rentable las emisiones de la producción de acero a partir de carbón activado y carbón activado, ya sea modernizando una planta en funcionamiento o reconstruyendo una nueva. Por último, la tecnología CCUS no puede ser una excusa para continuar con la construcción de nuevas instalaciones basadas en carbón.

Prioridades para la descarbonización de la industria siderúrgica

China

Como mayor productor de acero y hogar de la mayor cantidad de altos hornos del mundo, la acción de China determina en gran medida el ritmo de descarbonización en la industria siderúrgica mundial. La producción de acero de China se ha estabilizado aproximadamente y se espera que disminuya a partir de 2025. La producción reducida se verá impulsada principalmente por la menor demanda de acero en el sector de la construcción. Sin embargo, la reducción de la producción por sí sola no es suficiente para lograr una industria siderúrgica compatible con 1.5, y la descarbonización de la cadena de producción de acero es más crítica.

El cierre de los altos hornos, que generan muchas emisiones, será el centro de atención, y la interrupción de las nuevas plantas siderúrgicas basadas en carbón será un paso importante. El 80% de la capacidad de BF-BOF que opera actualmente en China se puso en servicio en los últimos 40 años y aún se encuentra dentro de la expectativa de vida promedio. El cierre anticipado de estas plantas siderúrgicas plantea un riesgo significativo de activos inutilizados, pero será necesario hasta cierto punto para cumplir con el acuerdo de París.

Es imprescindible adoptar una estrategia holística para lograr un sector siderúrgico con emisiones netas cero en China para 2050: la brecha de capacidad resultante de la reducción gradual de la combustión a baja y la combustión a baja temperatura se abordará mediante la construcción de hornos de arco eléctricos que funcionen con energía limpia.

El aumento de los suministros de chatarra de acero y la expansión de la producción de hidrógeno verde brindan oportunidades para esta transición. Al mismo tiempo, China debe reducir su dependencia del carbón para la generación de energía y explorar fuentes alternativas de mineral de hierro de alta calidad.

India

Dado el rápido desarrollo económico, la urbanización y la construcción de infraestructura de la India, la industria del acero está preparada para asumir un papel significativamente más vital en el país.

Sin embargo, el crecimiento exponencial de la capacidad y la producción plantea inquietudes sobre una posible cuadruplicación de las emisiones de carbono del sector siderúrgico de la India para 2050 si el carbón sigue dominando. Mientras tanto, este crecimiento presenta a la India una oportunidad única para fomentar un sector siderúrgico con bajas emisiones de carbono minimizando las nuevas construcciones de acero fundido a baja temperatura y de carbón con DRI y haciendo la transición a la fabricación de acero electrificada.

Es imperativo priorizar la adopción de tecnología de hornos de arco eléctrico más limpios para el crecimiento futuro de la capacidad de producción de acero, junto con la descarbonización del sector energético. Para lograr una descarbonización significativa y reducir la dependencia de la ruta de carbón a carbón, es esencial detener la construcción de nuevos proyectos.

La India tiene una ventaja en términos de abundantes reservas nacionales de mineral de hierro de alta calidad y tiene el potencial de priorizar la fabricación de acero mediante hornos de arco eléctrico de descarga directa (DRI), que se puede descarbonizar mediante el uso de hidrógeno verde. La escasez de chatarra limita la expansión de la fabricación de acero secundario. A través de los esfuerzos del gobierno para incentivar el reciclaje de chatarra y formalizar el mercado de la chatarra, los hornos de arco eléctrico de descarga directa tienen el potencial de satisfacer alrededor del 20% de la futura demanda de acero de la India.

En la actualidad, las tecnologías disponibles para la descarbonización del acero todavía están en una etapa incipiente en la India. Por lo tanto, la financiación climática global, las inversiones del sector privado y el apoyo tecnológico son cruciales para acelerar la transición de la India hacia un sector siderúrgico alineado con el Acuerdo de París.

Estados Unidos

Estados Unidos, que se beneficia de una amplia disponibilidad de chatarra, ocupa una posición de liderazgo en los esfuerzos de descarbonización del acero, lo que lo posiciona para liderar la transición global hacia un sector siderúrgico totalmente descarbonizado.

Para seguir descarbonizando la producción de acero en Estados Unidos se necesitan acciones ambiciosas y medidas concretas. Si bien iniciativas como la Ley de Reducción de la Inflación y la Ley Bipartidista de Infraestructura están impulsando el mercado siderúrgico estadounidense, también crean oportunidades para tecnologías emergentes como el hidrógeno verde, que puede reducir significativamente las emisiones.

Se debe dar prioridad a la profundización de la electrificación y a la consecución del objetivo de un sistema eléctrico libre de carbono para 2035, teniendo en cuenta la importante proporción de capacidad de los hornos de arco eléctrico en Estados Unidos. Como los hornos de arco eléctrico de desecho siguen siendo fundamentales para la fabricación de acero, los hornos de arco eléctrico también se utilizan para la fabricación de acero primario con DRI. La transición del gas natural al hidrógeno verde para la producción de DRI ofrece un potencial considerable para la descarbonización.

Reportacero