{"id":27820,"date":"2022-08-11T09:09:38","date_gmt":"2022-08-11T15:09:38","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=27820"},"modified":"2022-08-11T09:09:38","modified_gmt":"2022-08-11T15:09:38","slug":"la-carrera-para-rehacer-la-industria-del-acero-de-2-5-billones-con-acero-verde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/materiales\/la-carrera-para-rehacer-la-industria-del-acero-de-2-5-billones-con-acero-verde\/","title":{"rendered":"La carrera para rehacer la industria del acero de $ 2.5 billones con acero verde"},"content":{"rendered":"

En la ciudad<\/span>\u00a0de Woburn, Massachusetts, un suburbio al norte de Boston, un grupo de ingenieros y cient\u00edficos con batas blancas inspeccionaron una pila ordenada de lingotes de acero gris metalizado del tama\u00f1o de un ladrillo sobre un escritorio dentro de un espacio de laboratorio iluminado con ne\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Lo que estaban viendo era un lote de acero creado con un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n innovador, uno que\u00a0Boston Metal<\/a>\u00a0, una empresa que surgi\u00f3 hace una d\u00e9cada del MIT, espera que remodele dr\u00e1sticamente la forma en que se ha fabricado la aleaci\u00f3n durante siglos.\u00a0Mediante el uso de electricidad para separar el hierro de su mineral, la empresa afirma que puede fabricar acero sin liberar di\u00f3xido de carbono, lo que ofrece un camino para limpiar una de las peores industrias del mundo en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero.<\/span><\/p>\n

Un insumo esencial para la ingenier\u00eda y la construcci\u00f3n, el acero es uno de los materiales industriales m\u00e1s populares del mundo, con m\u00e1s de\u00a02 mil millones de<\/a>\u00a0toneladas producidas anualmente.\u00a0Esta abundancia, sin embargo, tiene un alto precio para el\u00a0medio ambiente<\/a>\u00a0.\u00a0La fabricaci\u00f3n de acero representa del\u00a07 al 11 por ciento<\/a>\u00a0de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, lo que la convierte en una de las mayores fuentes industriales de contaminaci\u00f3n atmosf\u00e9rica.\u00a0Y debido a que la producci\u00f3n podr\u00eda\u00a0aumentar<\/a>\u00a0en un tercio para 2050, esta carga ambiental podr\u00eda crecer.<\/span><\/p>\n

Eso plantea un desaf\u00edo importante para hacer frente a la crisis clim\u00e1tica.\u00a0Las Naciones Unidas\u00a0dicen<\/a>\u00a0que reducir significativamente las emisiones industriales de carbono es esencial para mantener el calentamiento global por debajo de la marca de 1,5 grados cent\u00edgrados establecida en el acuerdo clim\u00e1tico de Par\u00eds de 2015.\u00a0Para hacerlo, las emisiones del acero y otras industrias pesadas deber\u00e1n reducirse en un 93 por ciento para 2050, seg\u00fan\u00a0estimaciones<\/a>\u00a0de la Agencia Internacional de Energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

Ante la presi\u00f3n cada vez mayor de los gobiernos y los inversores para reducir las emisiones, varias sider\u00fargicas, incluidos los principales productores y las nuevas empresas, est\u00e1n experimentando con tecnolog\u00edas bajas en carbono que utilizan hidr\u00f3geno o electricidad en lugar de la fabricaci\u00f3n tradicional intensiva en carbono.\u00a0Algunos de estos esfuerzos se est\u00e1n acercando a la realidad comercial.<\/span><\/p>\n

\u201cDe lo que estamos hablando es de una industria intensiva en capital y adversa al riesgo donde la interrupci\u00f3n es extremadamente rara\u201d, dijo Chris Bataille, economista de energ\u00eda de IDDRI, un grupo de expertos de investigaci\u00f3n con sede en Par\u00eds.\u00a0Por lo tanto, agreg\u00f3, \u201ces emocionante\u201d que est\u00e9n sucediendo tantas cosas a la vez.<\/span><\/p>\n

A\u00fan as\u00ed, los expertos est\u00e1n de acuerdo en que transformar una industria global que factur\u00f3\u00a0$ 2.5 billones<\/a>\u00a0en 2017 y emplea a m\u00e1s de\u00a06 millones de personas<\/a>\u00a0requerir\u00e1 un esfuerzo enorme.\u00a0M\u00e1s all\u00e1 de los obst\u00e1culos pr\u00e1cticos para ampliar los procesos novedosos a tiempo para alcanzar los objetivos clim\u00e1ticos globales, existen preocupaciones sobre China, donde se fabrica m\u00e1s de la mitad del acero del mundo y cuyos planes para descarbonizar el sector sider\u00fargico siguen siendo vagos.<\/span><\/p>\n

\u201cCiertamente no es una soluci\u00f3n f\u00e1cil descarbonizar una industria como esta\u201d, dijo Bataille.\u00a0Pero no hay elecci\u00f3n.\u00a0El futuro del sector, y el de nuestro clima, depende precisamente de eso\u201d.<\/span><\/p>\n

La siderurgia moderna implica<\/span>\u00a0varias etapas de producci\u00f3n.\u00a0Por lo general, el mineral de hierro se tritura y se convierte en sinterizado (un s\u00f3lido rugoso) o gr\u00e1nulos.\u00a0Por separado, el carb\u00f3n se hornea y se convierte en coque.\u00a0Luego, el mineral y el coque se mezclan con piedra caliza y se alimentan a un alto horno grande donde se introduce un flujo de aire extremadamente caliente desde el fondo.\u00a0A altas temperaturas, el coque se quema y la mezcla produce hierro l\u00edquido, conocido como arrabio o hierro de alto horno.\u00a0Luego, el material fundido pasa a un horno de ox\u00edgeno, donde se inyecta ox\u00edgeno puro a trav\u00e9s de una lanza enfriada con agua, lo que expulsa el carbono para dejar el acero crudo como producto final.<\/span><\/p>\n

Este m\u00e9todo, patentado por primera vez por el ingeniero ingl\u00e9s Henry Bessemer en la d\u00e9cada de 1850, produce emisiones de di\u00f3xido de carbono de diferentes formas.\u00a0En primer lugar, las reacciones qu\u00edmicas en el alto horno generan emisiones, ya que el carbono atrapado en el coque y la piedra caliza se une al ox\u00edgeno del aire para crear di\u00f3xido de carbono como subproducto.\u00a0Adem\u00e1s, los combustibles f\u00f3siles generalmente se queman para calentar el alto horno y para alimentar plantas de sinterizaci\u00f3n y granulaci\u00f3n, as\u00ed como hornos de coque, emitiendo di\u00f3xido de carbono en el proceso.<\/span><\/p>\n

Hasta el 70 por ciento<\/a>\u00a0del acero del mundo se produce de esta manera, generando\u00a0casi dos toneladas de di\u00f3xido de carbono<\/a>\u00a0por cada tonelada de acero producido.\u00a0El\u00a030 por ciento restante<\/a>\u00a0se fabrica casi en su totalidad a trav\u00e9s de hornos de arco el\u00e9ctrico, que utilizan una corriente el\u00e9ctrica para derretir acero, en gran parte chatarra reciclada, y tienen\u00a0emisiones de CO2 mucho m\u00e1s bajas<\/a>\u00a0que los altos hornos.<\/span><\/p>\n

Pero debido al suministro limitado de chatarra, no toda la demanda futura se puede satisfacer de esta manera, dijo Jeffrey Rissman, director de programas industriales y jefe de modelado de la firma de pol\u00edticas energ\u00e9ticas y clim\u00e1ticas Energy Innovation, con sede en San Francisco.\u00a0Con las pol\u00edticas adecuadas implementadas, el reciclaje podr\u00eda satisfacer hasta el 45 por ciento de la demanda mundial en 2050, dijo.\u00a0\u201cEl resto se satisfar\u00e1 forjando acero a base de minerales primarios, que es de donde provienen la mayor\u00eda de las emisiones\u201d.<\/span><\/p>\n

Entonces, “si la industria del acero se toma en serio” sus compromisos clim\u00e1ticos, agreg\u00f3, “tendr\u00e1 que remodelar fundamentalmente la forma en que se fabrica el material, y hacerlo con bastante rapidez”.<\/span><\/p>\n

\n
________<\/span><\/h6>\n<\/blockquote>\n

Una tecnolog\u00eda alternativa que se est\u00e1 probando reemplaza el coque con hidr\u00f3geno.\u00a0En Suecia,\u00a0Hybrit<\/a>\u00a0, una empresa conjunta entre la sider\u00fargica SSAB, el proveedor de energ\u00eda Vattenfall y LKAB, un productor de mineral de hierro, est\u00e1 probando un proceso que tiene como objetivo reutilizar un sistema existente llamado hierro de reducci\u00f3n directa.\u00a0El proceso utiliza coque de combustibles f\u00f3siles para extraer ox\u00edgeno de los gr\u00e1nulos de mineral de hierro, dejando un gr\u00e1nulo de hierro poroso llamado hierro esponja.<\/span><\/p>\n

En cambio, el m\u00e9todo Hybrit extrae el ox\u00edgeno utilizando gas hidr\u00f3geno libre de f\u00f3siles.\u00a0El gas se crea a trav\u00e9s de la electr\u00f3lisis, una t\u00e9cnica que utiliza una corriente el\u00e9ctrica, en este caso, de una fuente de energ\u00eda libre de f\u00f3siles, para separar el agua en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno.\u00a0(\u00a0Hoy en d\u00eda,\u00a0la mayor parte del hidr\u00f3geno puro\u00a0<\/a>se fabrica<\/a>\u00a0con metano, que produce CO2 cuando se quema). El hierro esponjoso resultante luego pasa a un horno de arco el\u00e9ctrico, donde finalmente se refina en acero.\u00a0El proceso libera solo vapor de agua como subproducto.<\/span><\/p>\n

\u201cEsta tecnolog\u00eda se conoce desde hace tiempo, pero hasta ahora solo se ha hecho en el laboratorio\u201d, dijo Mikael Nordlander, jefe de descarbonizaci\u00f3n de la industria en Vattenfall.\u00a0\u201cLo que estamos haciendo aqu\u00ed es ver si puede funcionar a [el] nivel industrial\u201d.<\/span><\/p>\n

En agosto pasado, Hybrit alcanz\u00f3 su primer hito: SSAB, que produce y vende el producto final,\u00a0entreg\u00f3 su primer lote de acero libre de f\u00f3siles<\/a>\u00a0al fabricante de autom\u00f3viles Volvo,\u00a0que lo utiliz\u00f3 en prototipos de veh\u00edculos<\/a>\u00a0.\u00a0Tambi\u00e9n est\u00e1 planificando una planta para la producci\u00f3n a escala comercial, que pretende completar para 2026.<\/span><\/p>\n

Otra empresa sueca, H2 Green Steel, est\u00e1 desarrollando una planta de acero de hidr\u00f3geno a escala comercial similar con la ayuda de 105 millones de d\u00f3lares recaudados de inversores privados y empresas como Mercedes-Benz, Scania e IMAS Foundation, una organizaci\u00f3n vinculada a Ikea.\u00a0La compa\u00f1\u00eda\u00a0planea<\/a>\u00a0comenzar la producci\u00f3n en 2024 y producir 5 millones de toneladas de acero con cero emisiones anualmente para fines de la d\u00e9cada.\u00a0Otras empresas que prueban la fabricaci\u00f3n de acero impulsada por hidr\u00f3geno incluyen\u00a0ArcelorMittal<\/a>\u00a0,\u00a0Thyssenkrupp<\/a>\u00a0y\u00a0Salzgitter AG<\/a>\u00a0en Alemania;\u00a0Posco<\/a>\u00a0en Corea del Sur;\u00a0y\u00a0Voestalpine<\/a>\u00a0en Austria.<\/span><\/p>\n

La electricidad tambi\u00e9n se puede utilizar para reducir el mineral de hierro.\u00a0Boston Metal, por ejemplo, ha desarrollado un proceso llamado electr\u00f3lisis de \u00f3xido fundido, en el que una corriente se mueve a trav\u00e9s de una celda que contiene mineral de hierro.\u00a0A medida que la electricidad viaja entre ambos extremos de la celda y calienta el mineral, el ox\u00edgeno burbujea (y se puede recolectar), mientras que el mineral de hierro se reduce a hierro l\u00edquido que se acumula en el fondo de la celda y se extrae peri\u00f3dicamente.\u00a0Luego, el hierro purificado se mezcla con carb\u00f3n y otros ingredientes.<\/span><\/p>\n

\u201cLo que hacemos es b\u00e1sicamente intercambiar carbono por electricidad como agente reductor\u201d, explic\u00f3 Adam Rauwerdink, vicepresidente senior de desarrollo comercial de la empresa.\u00a0\u201cEsto nos permite fabricar acero de muy alta calidad utilizando mucha menos energ\u00eda y en menos pasos que la fabricaci\u00f3n de acero convencional\u201d.\u00a0Mientras la energ\u00eda provenga de fuentes libres de f\u00f3siles, agreg\u00f3, el proceso no genera emisiones de carbono.<\/span><\/p>\n

Dijo que la compa\u00f1\u00eda, que actualmente opera tres l\u00edneas piloto en sus instalaciones de Woburn, est\u00e1 trabajando para llevar su concepto de laboratorio al mercado, usando\u00a0$50 millones recaudados el a\u00f1o pasado<\/a>\u00a0de un grupo inversor que incluye a Breakthrough Energy Ventures, respaldado por Bill Gates, y el alem\u00e1n fabricante de autom\u00f3viles BMW.\u00a0Se espera que una planta de demostraci\u00f3n a escala comercial est\u00e9 en funcionamiento para 2025.<\/span><\/p>\n

\u201cCreo que todas estas soluciones tienen su lugar, seg\u00fan la ubicaci\u00f3n, la disponibilidad de recursos y el producto objetivo\u201d, dijo Sridhar Seetharaman, profesor de ciencia e ingenier\u00eda de materiales en la Universidad Estatal de Arizona.\u00a0\u201cSin embargo, no creo que por ahora nadie solo le d\u00e9 una bala de plata para satisfacer la demanda\u201d.<\/span><\/p>\n

\u201cEl hidr\u00f3geno tiene un poco de ventaja al estar basado en un sistema establecido y tambi\u00e9n est\u00e1 a la vanguardia en comercializaci\u00f3n\u201d, dijo Bataille, economista de energ\u00eda de IDDRI.\u00a0\u201cPero lograr una industria sider\u00fargica neta cero requerir\u00e1 m\u00e1s caminos libres de carbono, por lo que creo que al final habr\u00e1 suficiente espacio en el mercado para todos ellos\u201d.<\/span><\/p>\n

Si bien los procesos de fabricaci\u00f3n de acero m\u00e1s ecol\u00f3gicos parecen estar cobrando impulso, a\u00fan quedan varios desaf\u00edos serios por enfrentar.\u00a0El principal de ellos es la expansi\u00f3n masiva en la infraestructura de energ\u00eda renovable que implicar\u00eda un cambio en toda la industria a estos nuevos m\u00e9todos, dijo Thomas Koch Blank, director senior del\u00a0Rocky Mountain Institute,<\/a>\u00a0una organizaci\u00f3n sin fines de lucro con sede en Colorado .\u00a0Estima que el mundo necesitar\u00eda hasta tres veces las fuentes de energ\u00eda solar y e\u00f3lica actualmente instaladas para electrificar la producci\u00f3n primaria de acero existente.<\/span><\/p>\n

Otra barrera es el costo.\u00a0Cambiar a electricidad o hidr\u00f3geno requerir\u00eda grandes cantidades de gasto de capital para construir nuevas plantas y modernizar las antiguas.\u00a0En el caso del m\u00e9todo de hidr\u00f3geno limpio, el precio del acero aumentar\u00e1 en gran medida porque los productores de acero est\u00e1n ubicados cerca del carb\u00f3n coquizable de bajo costo en lugar del hidr\u00f3geno de bajo costo, se\u00f1al\u00f3 Koch Blank.\u00a0\u201cEs probable que estos costos iniciales hagan subir el precio tanto del acero como de los productos finales, al menos al principio\u201d.<\/span><\/p>\n

Seg\u00fan Rissman, el analista de San Francisco, la legislaci\u00f3n tanto del lado de la oferta como de la demanda podr\u00eda ayudar a compensar esos costos m\u00e1s altos y fomentar una mayor inversi\u00f3n en tecnolog\u00edas m\u00e1s ecol\u00f3gicas.\u00a0Los gobiernos, dijo, podr\u00edan incentivar el uso de acero con bajo contenido de carbono para la construcci\u00f3n y la infraestructura al exigir que los proyectos financiados por el estado usen versiones bajas en carbono de los materiales de construcci\u00f3n designados.\u00a0Tambi\u00e9n podr\u00edan hacer cumplir pol\u00edticas que encarecen la compra en pa\u00edses donde las normas sobre emisiones son menos estrictas.\u00a0Eso ayudar\u00e1 a los productores nacionales a “mantenerse competitivos” a medida que el mercado de acero limpio “crece y los nuevos procesos de producci\u00f3n logran econom\u00edas de escala”, dijo Rissman.<\/span><\/p>\n

Quiz\u00e1s el mayor obst\u00e1culo sea China, donde\u00a0alrededor del 90 por ciento<\/a>\u00a0de la producci\u00f3n de acero se logra utilizando altos hornos.\u00a0En septiembre de 2020, el presidente Xi Jinping\u00a0anunci\u00f3<\/a>\u00a0que el pa\u00eds aspira a convertirse en carbono neutral para 2060. En un intento por reducir la contaminaci\u00f3n de las acer\u00edas nacionales, que\u00a0representan aproximadamente el 15 por ciento<\/a>\u00a0de las emisiones totales de carbono del pa\u00eds, Beijing tambi\u00e9n se comprometi\u00f3 a\u00a0alcanzar el pico emisiones de acero para 2030<\/a>\u00a0.\u00a0Aun as\u00ed, se anunciaron 18 nuevos proyectos de alto horno en China solo en los primeros seis meses de 2021,\u00a0seg\u00fan<\/a>\u00a0el grupo de investigaci\u00f3n Center for Research on Energy and Clean Air, con sede en Helsinki.<\/span><\/p>\n

El acero es una de las industrias m\u00e1s importantes y desafiantes para descarbonizar, dijo Rissman, por lo que la coordinaci\u00f3n global ser\u00eda de gran ayuda.<\/span><\/p>\n

De vuelta en Boston, Rauwerdink, que inspeccionaba las l\u00edneas de la f\u00e1brica de Boston Metal, estuvo de acuerdo.\u00a0\u201cEs un desaf\u00edo fant\u00e1stico al que nos enfrentamos\u201d, dijo.\u00a0Pero agreg\u00f3: \u201cEstamos demostrando que las soluciones existen y funcionan\u201d.<\/span><\/p>\n

Este art\u00edculo fue publicado originalmente en\u00a0Undark<\/a>\u00a0.\u00a0Lee el\u00a0art\u00edculo original<\/a>\u00a0.<\/em><\/span><\/p>\n

Cr\u00e9dito de la imagen:\u00a0T\u0159ineck\u00e9 \u017eelez\u00e1rny \/ Wikimedia Commons<\/a><\/em><\/span><\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Rossi, M. (2022, 4 agosto). The Race to Remake the $2.5 Trillion Steel Industry With Green Steel<\/i>. Singularity Hub. Recuperado 11 de agosto de 2022, de https:\/\/singularityhub.com\/2022\/08\/04\/the-race-to-remake-the-2-5-trillion-steel-industry-with-green-steel\/<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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