Acero sostenible, renovable y verde: ¿quimera o realidad?
El acero es el componente más usado en la construcción de infraestructuras, instrumentos y dispositivos que son necesarios para producir energías renovables, como los aerogeneradores, las placas solares, las torres de tensión y los motores, los transformadores y los generadores eléctricos. Este metal es, por lo tanto, un material absolutamente imprescindible para producir la energía […]
Última modificación: 28 octubre 2023
El acero es el componente más usado en la construcción de infraestructuras, instrumentos y dispositivos que son necesarios para producir energías renovables, como los aerogeneradores, las placas solares, las torres de tensión y los motores, los transformadores y los generadores eléctricos. Este metal es, por lo tanto, un material absolutamente imprescindible para producir la energía llamada verde. Esta dependencia, sin embargo, conlleva una serie de retos todavía no resueltos, como el hecho de que la misma producción de acero sostenible, renovable y verde todavía queda lejos, ya que genera una gran cantidad de dióxido de carbono (CO2) que se libera a la atmósfera.
La triple paradoja del acero en las energías renovables
Como ya hemos explicado en posts anteriores como el que trata el reciclado del acero, al estar en todas partes, incluyendo infraestructuras de transporte y energía, construcción de edificios y fabricación de útiles del día a día, el acero está vinculado con el avance tecnológico de las sociedades. Actualmente, también es protagonista en la generación de energías renovables.
Sin embargo, la fabricación de acero todavía dista de ser renovable, en el sentido de ser inagotable, y mucho menos, sostenible y verde. A pesar de ser altamente reciclable, todavía se produce en elevadas cantidades en altos hornos, ya que existe una demanda superior a la que el acero reciclado puede cubrir, y estos hornos emiten grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera y contribuyen al calentamiento global.
Un objetivo de usar energías renovables, por lo tanto, debería ser reducir el uso de acero, pero este es necesario para fabricar las estructuras que lo logran. Y cuánto más uso de acero para lograrlo, en mayor medida podrán desplazarse los combustibles fósiles. Se trata de una triple paradoja que constituye uno de los principales retos en la industria del acero y de las energías renovables.
Un aerogenerador como ejemplo de la magnitud de la paradoja
Un ejemplo de esta paradoja está en lo que conocemos como molinos de viento, o aerogeneradores. La tendencia actual es hacerlos cada vez de mayor tamaño porque eso los convierte en energéticamente más eficientes. El mástil de un aerogenerador suele medir unos 120 metros de altura, como un edificio de unos 40 pisos, mientras que su ancho suele ser de unos 4 metros de diámetro, que se reducen a unos 2 en su parte más alta. Si a esta estructura le añadimos las hélices, que tienen 3 aspas de unos 55 metros de largo (si sumamos el diámetro del conjunto es superior a 110 metros), nos podemos imaginar la cantidad de acero que requiere la construcción.
Su peso acostumbra a rondar las 150 toneladas (equivalente a unos 110 automóviles de tamaño estándar), de las que en torno a un 90% son de acero. Un aerogenerador, por lo tanto, requiere cerca de unas 135 toneladas de acero, cuya producción emite unas 24 toneladas de CO2 a la atmósfera en el caso de que sea en hornos eléctricos (que suponen un 66% en España, por ejemplo, tal como explica este artículo en La Vanguardia), que han reducido este impacto con respecto a los hornos de coque, que es un combustible fósil altamente contaminante. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de calcular el ahorro en la emisión de dióxido de carbono.
El reto: reducir el CO2 que se genera para obtener el acero
¿Cuánto acero haría falta para lograr los retos de energía sostenible del año 2050? ¿Es compatible producir acero y lograr estos objetivos? Echemos un vistazo al siguiente gráfico.
Como vemos, se necesitan enormes cantidades de acero para producir las estructuras que requieren estos retos de energía sostenible, y esta producción de acero emite más CO2 que la suma de todos los autobuses, autocares, coches y motocicletas del mundo, como explica este artículo de Bloomberg. Y es que a pesar de que en España los hornos de coque se han reducido drásticamente, en todo el mundo todavía representan el 78%.
El acero reciclado reduce el CO2 en la atmósfera una vez y media con respecto al acero producido de nuevo, pero teniendo en cuenta que el volumen de emisiones es tan elevado, no podemos afirmar que sea la solución a esta paradoja.
Dos posibles soluciones a la paradoja del acero sostenible
Actualmente existen dos formas de producir acero, como hemos avanzado un poco más arriba: con hornos de oxígeno básico o BOF en inglés o con hornos eléctricos o EAF en inglés. En los hornos BOF el arrabio se convierte en acero líquido por medio de la eliminación del carbono presente en el hierro con oxígeno, mientras que en los hornos de arco eléctrico el líquido de acero se produce (o se recicla) principalmente a partir de chatarra con energía eléctrica. Ambos procesos generan grandes cantidades de CO2 a la atmósfera, aunque el segundo contribuye menos que el primero.
Sustituir el carbón con biomasa
La biomasa es una fuente de energía que usa cualquier materia orgánica, como la madera o los residuos agrícolas. Los productores de acero ven esta opción muy atractiva porque se trata de cambiar de combustible mientras se capturan las emisiones de CO2 bajo tierra, y esto reduce al mínimo el coste de modernizar la siderurgia. Sin embargo, la producción de biomasa no está exenta de problemas para el medio ambiente, ya que introduce dilemas como decidir plantar árboles para usar su madera en energía o usar las mismas tierras para cultivar alimentos.
Utilizar hidrógeno renovable
Es la alternativa que más se acerca a una posible obtención de acero verde: usar el hidrógeno renovable como combustible alternativo en los hornos de acero. El reto que plantea, sin embargo, es el alto coste que representa para la industria siderúrgica el cambio: es necesario dividir el agua con electricidad limpia, y esto no sólo es caro sino que requiere enormes cantidades de energía renovable para lograrlo. Con esta solución actualmente sólo se podría producir alrededor de un 2% de lo que la industria del acero necesitaría para lograr los objetivos de la energía sostenible en 2050.
El punto fuerte del uso del hidrógeno es que en vez de inyectar carbón en la producción de arrabio que se transforma en acero, se inyecta hidrógeno renovable en una de las toberas del horno, que en vez de producir CO2 como el carbón, produce vapor de agua. Esto significa que ya se puede ahorrar hasta un 20% de CO2 en este punto del proceso de producción del metal. En Alemania y en Suecia ya se están llevando a cabo pruebas piloto para facilitar el uso de energías renovables y mitigar las emisiones de CO2 que supone esta solución.
Ferros Planes apuesta por lograr el acero verde
Ferros Planes es proveedor de tubos de acero para la fabricación de placas fotovoltaicas y otras estructuras de generación de energía limpia apostando por el uso cada vez mayor de acero proveniente de hornos que usan energías renovables.
