A medida que la transición energética continúa a un ritmo acelerado, la reducción de la huella de carbono de las industrias tradicionalmente más contaminantes es cada vez más crucial para limitar las emisiones globales. De estos sectores difÃciles de descarbonizar, la manufactura de acero es uno de los desafÃos más grandes. A pesar de los incentivos y exenciones fiscales diseñados para promover la producción de acero verde, producido con electricidad libre de carbono, las acerÃas europeas están enfrentando una dura batalla.
La viabilidad económica a largo plazo del acero verde frente al acero convencional, producido con combustibles fósiles, está en grave peligro, con un costo del material ecológico hasta €1,000 ($1,072) más caro por tonelada que la alternativa. Para cerrar la brecha, los impuestos sobre el acero convencional tendrÃan que ser alrededor de €500 por tonelada de dióxido de carbono (CO2), un aumento significativo desde el impuesto actual de €60 por tonelada, o los gobiernos deberÃan ofrecer incentivos substanciales para producir acero verde.
Rystad Energy ha observado que la importación de hierro verde de reducción directa (DRI) -mineral de hierro producido con hidrógeno verde- de paÃses con mejores recursos de energÃa renovable, como Australia u Omán, podrÃa ayudar a reducir los costos en Europa. Sin embargo, la historia del comercio marÃtimo del DRI indica que podrÃa ser una opción arriesgada para algunas regiones. Los volúmenes comerciales han disminuido en los últimos años por varias razones, incluyendo la nacionalización de plantas de producción en Venezuela. El conflicto continuo en Medio Oriente es otro factor de riesgo.
Aunque los productores de acero europeos podrÃan desear ser autosuficientes, las inversiones en tales instalaciones dentro de la UE parecen haberse detenido temporalmente, según fabricantes regionales de plantas. Los fabricantes de acero europeos parecen depender por completo de los resultados de elecciones pendientes y del dinero de los contribuyentes para avanzar, una cantidad que varÃa de un proyecto a otro. Por ejemplo, en Duisburg, Alemania, ThyssenKrupp recibirá €500 millones para construir un nuevo conjunto de instalaciones, que costarán €1,800 millones. Además, a la empresa se le han asignado €1,450 millones para subsidiar sus costos energéticos con la condición de optar por hidrógeno verde en lugar de gas natural. Sin embargo, para calificar para el subsidio, ThyssenKrupp debe proporcionar una verificación independiente de que ha comprado hidrógeno verde en lugar de gris.
A pesar de la incertidumbre económica, la industria está tomando medidas concretas para reemplazar el granallado, un proceso de tratamiento superficial con alto contenido de carbono que elimina el óxido, contaminantes y residuos generales de chatarra. Las acerÃas están sustituyendo esta práctica por alternativas más sostenibles como las instalaciones DRI y los hornos de arco eléctrico (EAFs), aunque estos son más costosos. El DRI implica la reducción directa del mineral de hierro en estado sólido utilizando monóxido de carbono e hidrógeno derivado de gas natural o carbón, mientras que los EAFs utilizan energÃa eléctrica para fundir hierro y chatarra.
El DRI es un material crudo utilizado en la producción de acero, junto con chatarra y arrabio. Cuando el DRI se produce en paÃses con costos energéticos más bajos, utilizando gas natural o hidrógeno verde, por ejemplo, puede ser transportado a Europa a un precio reducido en comparación con la producción nacional. Este DRI puede ser fundido en un EAF para producir acero o transportado en forma lÃquida fundida a un Horno de OxÃgeno Básico (BOF). De esta manera, el fabricante de acero puede lograr una solución más rentable que producir su propio DRI en Europa.
Según la Asociación Mundial del Acero, las plantas integradas, que comprenden altos hornos y plantas de producción de acero con oxÃgeno básico, emiten un promedio de 2.33 toneladas de CO2 por tonelada de acero bruto, mientras que las plantas de DRI y EAF emiten solo 1.37 toneladas de CO2 por tonelada de acero bruto. Solo el 7% de la producción mundial actual de acero proviene de estas formas más limpias de fabricación.
La industria del acero se encuentra en un momento crucial en la transición energética, luchando por descarbonizar con incertidumbre económica. La importación de DRI de paÃses con mejores recursos de energÃa renovable podrÃa reducir el costo de producción de acero verde, pero solo si los costos de transporte no superan los beneficios. Por ejemplo, los productores de acero alemanes podrÃan importar DRI como hierro briqueteado caliente (HBI) producido mediante hidrógeno verde de Omán o Australia, si los menores costos de hidrógeno compensan los altos costos de envÃo en comparación con la producción en Alemania.
Alistair Ramsay, Vicepresidente de Cadena de Suministro, Rystad Energy
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El análisis de Rystad Energy muestra que actualmente es más rentable importar DRI de Omán que producirlo internamente en Alemania, con ahorros de alrededor de $25 a $30 por tonelada. Actualmente, Australia tiene costos más bajos de producción de hidrógeno verde, pero debido a los costos de envÃo, el costo de entregar DRI a Alemania es comparable a otros casos de H2-DRI (uso de hidrógeno para producir hierro reducido directo).
Si bien el uso de gas natural (NG-DRI) para producir DRI es la opción más económica, solo reduce las emisiones en aproximadamente un 50%. En cambio, el hidrógeno verde reduce las emisiones en más del 90%, pero sigue siendo un 50% más caro que el NG-DRI, a pesar de la prevista disminución de costos para finales de la década.
Los EAF que funcionan con electricidad verde podrÃan eliminar la necesidad de DRI, pero dado que el suministro de chatarra es limitado y los bajos requisitos residuales de los consumidores de acero rechazan el alto contenido de cobre de la chatarra obsoleta, es esencial contar con otros materiales crudos. Como resultado, el DRI (o arrabio) es una parte esencial de la mezcla, representando hasta el 100% de los materiales crudos utilizados en algunos casos. Una mezcla comúnmente utilizada incluye un 20% de DRI, que agrega valor al 80% obtenido de chatarra de metal.
El interés en inversiones en DRI y EAF se ha ralentizado y, como se mencionó, los productores de acero europeos dependen de financiamiento público y del resultado de elecciones pendientes. Sin embargo, el sector integrado, que ha recibido crÃticas en el pasado, está volviendo identificando otra forma de reducir las emisiones en plantas tradicionales, que involucra el uso de hidrógeno.
Cleveland Cliffs, la mayor acerÃa laminadora de planchas de acero en los Estados Unidos, ha completado una segunda prueba de inyección de hidrógeno en su planta Indiana Harbor IH7. Esta prueba es un avance que desafÃa la forma tradicional de pensar, ya que sugiere que el hidrógeno podrÃa convertirse en una solución para reducir las emisiones en el sector siderúrgico integrado. Empresas como ThyssenKrupp y Tata Steel también están explorando el potencial de la inyección de hidrógeno para reducir sus emisiones.
Por Rystad Energy
Rystad Energy is an independent energy consulting services and business intelligence provider offering global databases, strategic advisory and research products for energy companies and suppliers,… More
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