Modernizar la siderurgia ahorraría dos años de emisiones para 2050

21 septiembre 2023

Modernizar las plantas de procesamiento de hierro y acero del mundo podría reducir las emisiones de carbono en hasta 70 gigatoneladas para 2050, lo que equivaldría a dos años de emisiones netas de carbono, según un estudio en la revista ‘Nature’.

Los investigadores descubrieron que si se modernizan las instalaciones de producción de hierro y acero del mundo, las emisiones de carbono pueden reducirse en 58,7 gigatoneladas entre 2020 y 2050, lo que equivale aproximadamente a dos años de emisiones netas de carbono a nivel mundial.

Además, comprobaron que si se adelantaban las adaptaciones para la reducción de emisiones cinco años antes de lo que normalmente se programaría, se reducirían las emisiones en 69,6 giga toneladas en ese periodo de tiempo. La producción siderúrgica contribuye en un 7% al total de las emisiones mundiales de carbono.

Para elaborar este calendario, el equipo creó una amplia base de datos de 19.678 unidades de procesamiento individuales situadas en 4.883 plantas siderúrgicas de todo el mundo, inventariadas por sus características técnicas, incluida su ubicación, tecnologías de procesamiento, detalles de funcionamiento, estado y antigüedad.

La producción de hierro y acero es un proceso que genera muchas emisiones de carbono.

Los investigadores descubrieron que en 2019, el último año del que se dispone de datos, el 74,5% del acero mundial se producía en plantas alimentadas con carbón que liberan considerables emisiones de carbono.

Existen tecnologías para reducir estas admisiones, pero las actualizaciones son costosas y requieren mucho tiempo, por lo que normalmente solo se llevan a cabo al final de la vida útil operativa de una unidad de procesamiento.

El refinado también es duro para los equipos, y las unidades individuales de procesamiento dentro de cada planta necesitan ser modernizadas periódicamente para prolongar su vida operativa. En total, el 43,2% de las plantas siderúrgicas del mundo se han modernizado con nuevas tecnologías o han mejorado sus procesos para prolongar su vida útil.

La frecuencia de las reconversiones depende de la técnica empleada y de la antigüedad de las instalaciones, pero lo normal es que se lleven a cabo entre 15 y 27 años después de su puesta en marcha.

Descubrieron que si todas las unidades de procesamiento actualmente en funcionamiento se actualizaran para incorporar tecnología de bajas emisiones en el momento previsto de su reacondicionamiento, las emisiones totales del sector siderúrgico podrían reducirse en 58,7 gigatoneladas entre 2020 y 2050, pero si todos los reacondicionamientos y mejoras se adelantaran y completaran cinco años antes, el ahorro total de carbono sería un 16% mayor, con 69,6 gigatoneladas.

Pero el equipo también subraya que los esfuerzos de mitigación tendrán que realizarse a nivel de instalación individual, y que la descarbonización de toda la industria siderúrgica depende de los esfuerzos realizados por cada una de las plantas.

Dada la complejidad y variedad de los métodos empleados en la producción de acero en todo el mundo, no existe una tecnología o solución de descarbonización única para todo el sector, y cada unidad de procesamiento debe modernizarse individualmente en función de sus especificaciones técnicas.

El autor principal, el profesor Dabo Guan, de la Escuela Bartlett de Construcción Sostenible de la UCL), destaca que estos resultados “avalan la posibilidad de conseguir en el futuro emisiones netas de carbono nulas en la producción de hierro y acero”.

“Reequipando las plantas existentes con tecnologías bajas en carbono y mejorando la recogida y el reciclado de chatarra, el sector siderúrgico puede reducir drásticamente sus emisiones de carbono –prosigue–. Este estudio arroja luz sobre las reducciones específicas de emisiones que son posibles dentro de la industria siderúrgica“.

Alrededor del 63% de la producción mundial de acero se realiza en algún tipo de alto horno de oxígeno, mientras que la mayor parte de la capacidad restante se produce en hornos de arco eléctrico. La modernización del inventario mundial de altos hornos de oxígeno supondrá el mayor ahorro neto de carbono, alrededor del 74% del ahorro total previsto.

La modernización de los hornos de arco eléctrico supondría el segundo mayor ahorro neto de carbono, con cerca del 16% del total previsto, aunque esto puede verse limitado por la cantidad total de chatarra disponible en todo el mundo, ya que la técnica depende del reciclado de los metales existentes.

Los investigadores confían en que estos datos puedan utilizarse para identificar mejores formas de actualizar las plantas siderúrgicas envejecidas con tecnologías de reducción de emisiones a fin de alcanzar más rápidamente las emisiones netas de carbono cero.

La recopilación de esta base de datos mundial de plantas siderúrgicas a disposición del público y el seguimiento de todas sus edades y tecnologías ha mejorado significativamente el detalle de los datos en torno a las emisiones de carbono de la producción mundial de hierro y acero.

Los investigadores subrayan que, debido a la amplia gama de métodos de producción y diseños de las plantas, los detalles de las mejoras individuales y el esfuerzo de mitigación de cada unidad de procesamiento tendrán que hacerse de forma individual. Su investigación ayudará a los responsables políticos a crear una hoja de ruta sobre cuándo y cómo modernizar las plantas siderúrgicas para cumplir los objetivos de reducción de emisiones.

El primer autor, el estudiante de doctorado Tianyang Lei, de la Universidad de Tsinghua (China), apunta que “el estudio presenta varias vías de mitigación de las emisiones de CO2 a nivel de planta, optimizando cuándo y cómo modernizar cada planta en función de las rutas de procesamiento, el último año de modernización y la vida útil operativa, subrayando la importancia de la modernización temprana con tecnologías de descarbonización profunda para lograr emisiones netas de carbono cero en 2050″.

La base de datos revela otros aspectos de la industria siderúrgica. Las distintas regiones geográficas tienden a utilizar tecnologías y técnicas diferentes en función de las tecnologías y materias primas disponibles en la región.

Algunas de las plantas de producción más intensivas en carbono y basadas en el carbón se concentran en China, Japón e India, mientras que las plantas de Oriente Medio y Norteamérica, que tienen mayor acceso a recursos de gas natural, utilizan técnicas que emiten relativamente menos dióxido de carbono.

Las cinco plantas siderúrgicas que más carbono emiten aportan el 7% de las emisiones totales de CO2 de la industria siderúrgica mundial, pero sólo representan el 0,1% del total de 4.883 plantas. Se trata de Anshan Iron & Steel (China), Posco – Pohang Iron & Steel (Corea del Sur), Shanghai Baosteel (China), Jiangsu Shagang (China), Maanshan Iron & Steel Group (China).

Los investigadores afirman que la adaptación de estas plantas para reducir sus emisiones de carbono demostraría su viabilidad para otras plantas similares.

 

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