Urgen utilización de hidrogeno para descarbonizar manufactura de acero
1 de julio de 2024.- Junio de 2024 fue un mes caluroso, pero no solo las temperaturas fueron altas, sino que el impulso detrás del acero verde también se mantuvo fuerte. ¿Qué hará falta para que ese impulso continúe?
Al cerrar el mes de junio, el mes después de que la Tierra haya vivido doce meses consecutivos de calor sin precedentes desde junio de 2023 hasta mayo de 2024 y el mes en que Estados Unidos vio una cúpula de calor que provocó temperaturas récord en lugares tan al norte como Caribou, Maine, es difícil mantener el optimismo sobre la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas en torno a limitar el aumento de la temperatura a 2℃. Muchos estudios muestran que no estamos en vías de lograrlo.
Una palanca clave para abordar este problema es la producción de acero, que genera aproximadamente el 7% o más de las emisiones globales de carbono. La producción tradicional incluye el uso de hornos calentados con carbón. El coque, o carbón que se ha calentado para eliminar las impurezas, también se utiliza para producir hierro fundido, que luego se procesa para convertirlo en acero.
Como alternativa, se podría utilizar hidrógeno para procesar ese hierro y convertirlo en acero y generar muchas menos emisiones. El hidrógeno se produce sometiendo agua a electrólisis (utilizando electricidad que podría generarse con fuentes renovables con bajas emisiones de carbono) y el hidrógeno resultante se utiliza para reducir el mineral de hierro y crear hierro verde. A partir de ahí, el hierro se funde utilizando un horno de arco eléctrico (idealmente no a partir de electricidad generada a partir de combustibles fósiles) y el acero verde resultante se puede laminar o fundir. El acero también se puede producir utilizando hornos de arco eléctrico para procesar chatarra de acero , y esa electricidad podría generarse con energía renovable con bajas emisiones de carbono.
El interés por el acero ecológico está creciendo. Posco Holdings, el mayor productor de acero de Corea del Sur, inauguró la semana pasada una nueva planta piloto de producción de acero alimentada por hidrógeno, en un esfuerzo por alcanzar la neutralidad de carbono. En la UE, Vulcan Steel y Volkswagen anunciaron a principios de este mes una asociación para que Vulcan produzca acero utilizando gas natural en 2027 y haga la transición al hidrógeno en años posteriores. H2 Steel, una empresa sueca, ha anunciado sus planes de crear un laminador ecológico que podría producir 5 millones de toneladas métricas al año en 2030 utilizando tecnología de hidrógeno. Otra empresa siderúrgica sueca, HYBRIT, ha suministrado acero ecológico a Volvo (pero todavía no a una escala comercialmente viable). Y en Estados Unidos, aunque actualmente no existen productores de acero ecológico, la administración Biden ha prometido 550 millones de dólares a Cleveland-Cliffs, que aspira a utilizar la tecnología del hidrógeno en volúmenes de producción.
Estos avances son positivos, pero queda mucho por hacer. El año pasado, el Instituto de Recursos Mundiales elaboró su informe Estado de la Acción Climática 2023 , que se centró en 42 indicadores para determinar el progreso hacia el objetivo de 2℃ y concluyó que el esfuerzo por descarbonizar la producción de acero está “fuera de curso” y “necesita un cambio radical”. Se emiten aproximadamente 1.8 toneladas de carbono por cada tonelada de acero producida por medios tradicionales, por lo que pasar al acero ecológico es fundamental, ya que el consumo mundial anual de acero supera los 1,500 millones de toneladas métricas y se espera que crezca hasta el 30% para 2050. Tal medida podría reducir la intensidad de carbono de la producción de acero a 400 kg de carbono por cada tonelada métrica de acero creada.
El acero verde podría ser una herramienta eficaz para reducir las emisiones de carbono, pero ¿cómo podemos hacer que ese cambio sea rentable, sobre todo teniendo en cuenta que el hidrógeno verde requiere mucha inversión y conlleva riesgos? En Estados Unidos, el desarrollo de un marco regulatorio que exija a las empresas siderúrgicas (o a los actores de otras industrias, en realidad) que reduzcan las emisiones ha tenido un éxito limitado. En cambio, la administración Biden ha utilizado una estrategia de subsidios, como los 500 millones de dólares antes mencionados para Cleveland-Cliffs.
Pero la UE tiene un marco regulatorio más rígido y, como es lógico, muchas empresas siderúrgicas ecológicas son europeas. Pero el marco regulatorio de la UE plantea desafíos para reducir las emisiones derivadas del acero. El sistema de comercio de emisiones, o ETS, proporciona un sistema de topes y comercio para las industrias europeas. Históricamente, los productores de acero habían recibido derechos de emisión gratuitos, pero con una norma propuesta que se implementará gradualmente durante los próximos diez años, esos derechos de emisión gratuitos tendrán un costo, según Wood Mackenzie, una consultora de sostenibilidad. Como estos derechos de emisión tienen un costo, obligan a que se incluyan en esos costos las externalidades, o los costos externos a una transacción y soportados por partes distintas del comprador y el vendedor. Dado que la producción de una tonelada de acero crea aproximadamente 1.8 toneladas de emisiones de carbono, esta constatación es fundamental para incentivar la inversión en innovación para un acero más limpio.
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Pero el marco regulatorio de la UE puede tener otro beneficio. Como uno de los mayores clientes del acero mundial es el sector automotriz, que consume el 12% de la producción mundial de acero y tiene la capacidad de trasladar a los consumidores cualquier prima de costos debido al número relativamente pequeño de actores globales, el sector automotriz podría desempeñar un papel clave en la descarbonización del acero. En la UE, las grandes empresas automotrices están obligadas a informar sobre las emisiones de Alcance 3 (y se las alienta a reducirlas). Reemplazar el acero tradicional por acero ecológico desempeñaría un papel importante en ese objetivo.
¿Funcionará este enfoque? ¿Será comercialmente viable el acero ecológico no sólo para la industria automotriz sino también para otras industrias que consumen acero? ¿Los avances en la UE conducirán a avances en todo el mundo? Y, muy importante, ¿el camino hacia la ecologización del acero requiere una fuerte presencia regulatoria? Sólo el tiempo dirá si este enfoque funcionará, pero hasta ahora parece estar dando frutos.
Reportacero