El acero es un material fundamental para las tecnologías que harán posible la descarbonización.
Sin embargo, la producción de acero representa el 7 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.
La First Movers Coalition (FMC) se ha comprometido a alcanzar emisiones netas cero para 2050.
El carbón es un componente esencial en la producción de acero, lo que hace que el sector del hierro y el acero sea responsable de aproximadamente el 7 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero (GEI). A medida que el sector eléctrico se descarbonice, se prevé que la producción de acero se convierta en la mayor fuente individual de emisiones industriales.
El acero es el material de ingeniería y construcción más importante del mundo, y resulta fundamental para muchas tecnologías que harán posible la descarbonización, como las turbinas eólicas, los vehículos eléctricos y los procesos de fabricación avanzados.
Existen numerosas palancas para descarbonizar el acero, entre ellas la electrificación de la generación de calor, el aumento de la eficiencia y el uso de chatarra de acero. Sin embargo, para descarbonizar en profundidad y alcanzar las emisiones netas cero, son necesarios nuevos pasos que aborden las emisiones asociadas al papel del carbón como agente reductor en la producción de hierro. Entre las tecnologías revolucionarias que pueden lograrlo se encuentran la reducción directa con hidrógeno (para sustituir el carbón), la captura, uso y almacenamiento de carbono, y los procesos de producción basados en la electrólisis.
Desde la COP26, 25 grandes corporaciones mundiales se han unido al sector del acero de la FMC y se han fijado el objetivo de que al menos el 10 % del volumen anual de sus compras de acero para 2030 cumpla los siguientes criterios:
Acero bruto procedente de instalaciones de producción con tecnologías revolucionarias. Según la guía de la AIE, el acero debe emitir <0,4 (0 % de insumos de chatarra) a <0,05 t (100 % de insumos de chatarra) de CO2 e por tonelada de acero bruto producido. El límite analítico de las emisiones abarca de la cuna a la puerta, en línea con la guía de la AIE del informe Logro de sectores industriales pesados con cero emisiones netas en los miembros del G7, Logro de sectores industriales pesados con cero emisiones netas en los miembros del G7.
La First Movers Coalition – una coalición de empresas que utilizan su poder de compra para crear mercados iniciales para tecnologías limpias innovadoras – ha desarrollado una serie de soluciones para abordar las emisiones del acero. A continuación se presentan algunos ejemplos de lo que los principales líderes de los sectores energético, automovilístico y de la construcción han puesto en marcha hasta la fecha.
Sector energético
Las torres de las turbinas eólicas están compuestas en un ~80 % por placas de acero, y el acero también puede utilizarse cimentaciones de las torres, lo que significa que una gran turbina marina puede requerir más de 3000 toneladas de acero.
Torres de turbinas de acero de bajas emisiones
Ørsted, el mayor promotor de energía eólica marina del mundo, está estableciendo alianzas en toda la cadena de suministro para facilitar inversiones en tecnologías de bajas emisiones. La empresa se ha comprometido a adquirir un 25 % de torres de turbinas de acero de bajas emisiones para todos los proyectos marinos conjuntos con el fabricante de turbinas Vestas. Las torres se fabricarán con chatarra de acero producida con electricidad renovable in situ, lo que reducirá las emisiones de carbono de las placas de acero pesado hasta en un 70 %.
La empresa también se ha asociado con Dillinger, proveedor de larga data de placas de acero pesado para cimentaciones de turbinas eólicas marinas, para desarrollar por primera vez acero para cimentaciones con una menor huella de carbono.
Virginia Dundas, directora de Clima y Naturaleza de Ørsted, afirma: «Al comprometernos a adquirir soluciones de menores emisiones, damos a nuestros socios la certidumbre que necesitan para invertir en ellas. De este modo, trabajando junto con nuestros proveedores, podemos liderar nuestro sector hacia las emisiones netas cero».
Almacenamiento de hidrógeno a gran escala
HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology): una colaboración entre el productor de acero SSAB, la empresa minera LKAB y la productora de energía Vattenfall, que se puso en marcha en 2017 y se centra en utilizar electricidad y hidrógeno de cero carbono para eliminar las emisiones derivadas del consumo energético y de los procesos de producción de acero. En julio de 2021, SSAB laminó el primer acero producido con la tecnología HYBRIT.
En septiembre de 2022, HYBRIT anunció el lanzamiento con éxito de una instalación de almacenamiento de hidrógeno. El almacenamiento de hidrógeno a gran escala tiene el potencial de reducir significativamente el coste variable del hidrógeno, un requisito previo para producir acero libre de combustibles fósiles. El almacenamiento de hidrógeno a gran escala permite adaptar el consumo eléctrico a un sistema con disponibilidad y precios variables, y al mismo tiempo suministrar hidrógeno a la industria de forma más estable y rentable. Una prueba reciente demostró que el coste variable de la producción de hidrógeno puede reducirse significativamente, entre un 25 y un 40 %, con el almacenamiento de hidrógeno.
«Estos excelentes resultados son muy importantes, ya que el hidrógeno procedente de electricidad libre de combustibles fósiles es una de las claves para la transición del sector», afirma Annika Ramsköld, directora de Sostenibilidad de Vattenfall.
Sector automovilístico
Si bien la cantidad exacta de acero utilizada en un automóvil o camión varía según la marca y el modelo, el Instituto Estadounidense del Hierro y el Acero indica que el vehículo medio está compuesto por un 54 % de acero en peso.
Acero libre de combustibles fósiles
De media, se emiten 1,85 toneladas de CO2 por cada tonelada de acero producida, por lo que es cada vez más importante examinar los materiales que componen los vehículos comerciales. En 2021, Volvo Group presentó, junto con SSAB, el primer prototipo de vehículo del mundo fabricado con acero libre de combustibles fósiles. El acero libre de combustibles fósiles sustituye el carbón en el proceso de reducción del mineral de hierro por hidrógeno, lo que emite agua en lugar de dióxido de carbono. Desde 2022, la empresa está acelerando la introducción en el mercado del acero libre de combustibles fósiles procedente de la planta piloto HYBRIT, propiedad de SSAB, LKAB y Vattenfall. Volvo no solo entregó a un cliente un camión articulado de transporte fabricado con acero libre de combustibles fósiles para su uso en sus operaciones, sino que también lo incorporó a la producción en serie de piezas de camiones eléctricos, ambos hitos pioneros a nivel mundial.
Para asegurar la cantidad de acero libre de combustibles fósiles y de acero de emisiones casi nulas necesaria, Volvo Group está ampliando la colaboración con otros socios, como H2 Green Steel. H2 Green Steel producirá acero verde, reduciendo las emisiones de CO₂ hasta en un 95 % en comparación con la producción tradicional de acero.
Andrea Fuder, directora de Compras, Volvo Group, afirma: «Esta es una innovación acelerada en su forma más inteligente y una prueba del tipo de colaboración bien coordinada que la FMC reclama».
En 2022, Scania introdujo objetivos de descarbonización de la cadena de suministro muy ambiciosos, que ahora se han convertido en requisitos. Para 2030, la empresa se ha fijado como objetivo que el 100 % de sus compras de acero, baterías, aluminio y hierro fundido para sus operaciones europeas sean ecológicas. Estos cuatro focos concentran alrededor del 80 % de las emisiones de carbono derivadas de los materiales de producción de Scania. La definición de «verde» de Scania exige eliminar las principales fuentes de emisiones mediante la utilización de nuevas tecnologías, electricidad verde o material reciclado, o una combinación de ellos. En la producción de acero plano, sustituir el carbón por hidrógeno verde es clave.
Esta primavera, Scania realizó su primer pedido de acero verde a H2 Green Steel. A mediados de noviembre, se anunció un objetivo, junto con SSAB, para descarbonizar todas las entregas actuales de acero en 2030. El suministro de acero verde tiene como objetivo comenzar en 2026.
«Implementar requisitos de compra ecológica es tanto una cuestión de hacer realidad un transporte sostenible como de garantizar el acceso a materiales bajos en carbono en una competencia que crece rápidamente», afirma Christian Levin, director ejecutivo de Scania.
¿Cómo facilita el Foro Económico Mundial la transición hacia la energía limpia?
El Centro para la Energía y los Materiales reúne a líderes para comprender las complejas transiciones que están transformando los sistemas energéticos, de materiales e industriales. Ofrece una plataforma para explorar cómo se interrelacionan la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad.
Mediante la colaboración a lo largo de las cadenas de valor y entre regiones, el Centro hace posibles trayectorias compartidas que ayudan a los socios a alinearse en torno a soluciones prácticas para una transición segura, baja en carbono y equitativa.
Sector de la construcción
La construcción es una de las industrias que más acero utilizan, y representa más del 50 % de la demanda mundial de acero. Los materiales empleados en la construcción de edificios, entre ellos el acero, representan alrededor del 9 % de las emisiones mundiales de CO2 relacionadas con la energía.
Opción más ecológica
Las nuevas tecnologías no sirven de nada sin adopción, y soluciones como el acero libre de combustibles fósiles deben integrarse en nuevos proyectos. En la región MENA, Consolidated Contractors Group (CCC) se ha propuesto integrar un 10 % de acero de emisiones casi nulas en sus proyectos civiles y mecánicos para 2030. Este compromiso implica sustituir los productos de acero tradicionales por acero de fabricantes locales que aplican fuentes de energía y procesos de producción más respetuosos con el medio ambiente, lo que conduciría a una reducción sustancial de las emisiones de carbono para 2030. Este compromiso también se aplica a los proyectos de CCC de reciente inicio, ya que los equipos están evaluando la viabilidad técnica y comercial de sustituir el 10 % de la cantidad de acero necesaria por acero de emisiones casi nulas, producido con emisiones de carbono reducidas por fabricantes locales.
Saji Khoury, director de Desarrollo Empresarial de Consolidated Contractors Group, afirma: «CCC está liderando la descarbonización del acero en la región MENA».
Perspectivas
La transición a las emisiones netas cero tendrá importantes implicaciones en cuanto a recursos, con fuertes aumentos en los insumos necesarios de hidrógeno y electricidad, pero un marcado descenso del carbón.
La acción clave de esta década es ampliar la cartera de proyectos de producción de acero de emisiones casi nulas. Para lograrlo, los responsables de políticas deben crear condiciones de competencia equitativas y apoyar una primera oleada de proyectos, la industria debe aumentar la oferta y la demanda de acero de emisiones casi nulas, y los financieros deben utilizar nuevas estructuras de financiación y reducción de riesgos para dirigir mejor el capital hacia los proyectos de emisiones casi nulas.
