La demanda de acero sigue creciendo, especialmente en el mundo en desarrollo.
La chatarra de acero reciclada es una fuente de metal de bajas emisiones, pero la mayor parte del material disponible ya se recoge.
Optimizar aún más la recuperación de chatarra de acero será crucial para descarbonizar la producción de acero.
Desde los puentes hasta los automóviles y los clips, el acero está presente en todas partes de nuestro mundo material. Es uno de los materiales facilitadores que ha permitido alcanzar niveles de vida y progresos sin precedentes para la humanidad. Sin embargo, al igual que todos los demás sectores económicos y grupos de materiales emisores, la industria del acero necesita descarbonizarse para afrontar el desafío climático. El éxito del acero como material hace que la producción mundial de acero bruto sea de más de 1,9 gigatoneladas, pero representa unas 3 gigatoneladas de emisiones de CO2 al año (aunque es menos contaminante que la mayoría de los demás materiales que podrían utilizarse para las mismas aplicaciones).
El acero se fabrica a partir de fuentes primarias, es decir, extrayendo mineral de hierro de la naturaleza y transformándolo en hierro puro; o a partir de fuentes secundarias, es decir, refundiendo chatarra de acero para obtener acero nuevo, o mediante una combinación de ambas. Esta chatarra de acero de origen secundario es el acero desechado que queda disponible a partir de los residuos generados en la fabricación y del acero recuperado de edificios, infraestructuras, equipos, vehículos y productos desechados al final de su vida útil.
La cantidad de chatarra de acero disponible a nivel mundial es finita, y está limitada por la tasa de desecho por parte de la sociedad. En cambio, la disponibilidad de acero basado en mineral de hierro es ampliable, ya que la actividad minera puede incrementarse para satisfacer la creciente demanda de acero.
Circularidad intrínseca
El acero tiene excelentes propiedades de circularidad. Mientras que otros materiales a menudo se reciclan a una calidad inferior al final de su vida útil, en muchas aplicaciones la chatarra de acero puede convertirse repetidamente en acero nuevo, conservando sus propiedades originales. Las propiedades magnéticas del acero facilitan la separación de la chatarra de acero de los flujos de residuos mixtos.
Las emisiones mundiales del acero se generan principalmente durante la producción de acero a partir de mineral de hierro de fuente primaria, ya que el carbón y el gas natural se utilizan generalmente como energía y como agente reductor. La producción de acero a partir de chatarra de acero de fuente secundaria utiliza principalmente electricidad y emite considerablemente menos. De hecho, producir acero a partir de chatarra de acero de fuente secundaria con electricidad limpia da como resultado un material circular de muy bajas emisiones.
Esto es una buena noticia para el acero a medida que el mundo avanza hacia una economía circular con cero emisiones netas de carbono, ya que el acero será cada vez más preferido frente a otros materiales en aplicaciones similares con un potencial menos circular y menos neutro en carbono.
El apetito mundial por el acero
La realidad es que hoy en día gran parte de la chatarra de acero que potencialmente puede recuperarse ya se recupera. La chatarra de acero tiene un alto valor intrínseco como sustituto del costoso y contaminante proceso de extraer mineral de hierro y convertirlo en acero. Debido a este valor intrínseco como insumo para fabricar acero nuevo y a su facilidad de separación, estimamos que a nivel mundial el 85-90 % del acero procedente de los residuos de procesos de fabricación y de edificios, infraestructuras, equipos, vehículos y productos al final de su vida útil se recupera actualmente como chatarra de acero para producir acero nuevo.
El desafío para la sociedad es que la demanda de acero es mucho mayor que la chatarra de acero disponible para fabricar acero nuevo, ya que se estima que solo una cuarta parte de la demanda de acero se satisface con chatarra de acero. Solo cuando el mundo disponga de suficientes edificios, infraestructuras, equipos, vehículos y productos para satisfacer las necesidades de un mundo plenamente desarrollado, estaremos en el camino de eliminar gradualmente la producción de acero basada en mineral de hierro y alcanzar una circularidad plena que genere suficiente chatarra de acero para satisfacer la demanda. Esto llevará tiempo: aunque la demanda de acero en muchas economías maduras se ha estabilizado, sigue existiendo un fuerte crecimiento de la demanda de acero en el mundo en desarrollo, a medida que estos países se acercan a los estándares del mundo desarrollado. El mundo también se encuentra en plena transición hacia una economía con cero emisiones netas de carbono, que acelerará la sustitución de muchos activos energéticos y de fabricación, infraestructuras y edificios a nivel mundial. Esto impulsará temporalmente la demanda de materiales, incluido el acero.
Prevemos que la demanda mundial de acero bruto aumentará de 1.900 millones de toneladas en 2021 a más de 2.600 millones de toneladas anuales en 2050 con los patrones de consumo actuales, incluso tras considerar mejoras significativas de la eficiencia material. Aunque en 2050 la proporción de la chatarra de acero al final de su vida útil en la producción total de acero habrá aumentado significativamente, solo representará alrededor del 44 % de la producción mundial de acero. Este es un desafío no solo para el acero, sino para todos los grupos de materiales.
Abordar el desafío de la chatarra de acero
Si bien reconocemos el creciente papel que tendrá la producción basada en chatarra de acero en la descarbonización de la industria del acero, en el horizonte de 2050 debemos centrarnos en descarbonizar la producción de acero basada en mineral de hierro, ya que seguirá siendo la fuente principal de acero en las próximas décadas. Descarbonizar la producción de acero basada en mineral de hierro requerirá niveles de innovación e inversión sin precedentes.
En este contexto, ¿podemos hacer algo más con la chatarra de acero para apoyar la descarbonización, o tenemos que esperar décadas a que la chatarra de acero esté cada vez más disponible para sustituir la producción de acero basada en mineral de hierro? La respuesta es que hoy se pueden y deben hacer muchas cosas.
Como se ha mencionado, se estima que alrededor del 85-90 % del potencial de chatarra de acero se recupera. Se trata de un nivel de recuperación muy alto, pero, dadas las credenciales de circularidad y de neutralidad en carbono del acero basado en chatarra, deberíamos aspirar a tasas de recuperación aún más elevadas. Esto puede lograrse mediante sistemas de gestión de residuos mejorados y procesos innovadores de recuperación de chatarra de acero que ayuden a elevar aún más los niveles de recuperación.
La producción de acero a partir de chatarra tiene bajas emisiones si utilizamos electricidad limpia en la principal etapa de fabricación de acero bruto, el horno de arco eléctrico. No obstante, existen otras medidas de descarbonización que la producción basada en chatarra de acero puede adoptar para eliminar todas las emisiones restantes. Entre ellas se incluyen sustituir la inyección de carbono fósil en el horno de arco eléctrico por carbono biogénico, y sustituir el uso de gas natural para calefacción en el proceso de laminación del acero por calefacción electrificada o hidrógeno limpio.
También debemos ampliar el uso de acero basado en chatarra en determinadas aplicaciones del acero que hoy presentan limitaciones. Por ejemplo, un productor de acero de alta resistencia para la carrocería de un vehículo que debe cumplir las normas de seguridad en caso de colisión sería reacio a utilizar acero general basado en chatarra, ya que las especificaciones químicas son estrictas y no pueden garantizarse con la chatarra de acero actual. En tales casos, deberían hacerse esfuerzos por clasificar mejor la chatarra de acero procedente de distintos flujos de residuos para mejorar la calidad. Asimismo, debería desarrollarse e incentivarse el pretratamiento de la chatarra de acero para mejorar su composición química. Además, desde el punto de vista del producto, las especificaciones de las aplicaciones del acero deberían ajustarse, cuando sea posible, para aumentar la cantidad de contenido basado en chatarra de acero viable en un producto.
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La industria del acero tiene por delante un desafío significativo para descarbonizarse. Aunque el mayor uso de chatarra por sí solo no bastará para alcanzar una industria del acero con cero emisiones netas de carbono en 2050, optimizar el uso de la chatarra de acero será clave para el éxito global.
