A qué nos referimos cuando hablamos de acero con bajo contenido de carbono

La historia de nuestra industria refleja de muchas maneras las sociedades en las que operamos, y desde la revolución industrial, la producción de hierro y acero ha sido impulsada por el carbón.

 

Ahora esto está cambiando, y la industria del acero, como el resto de la sociedad, se está transformando para proporcionar productos y servicios en un futuro en el que la emisión de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero se reduzca drásticamente.

 

El lenguaje asociado con este cambio aún se está desarrollando y, en consecuencia, las diferentes partes interesadas están utilizando una amplia variedad de expresiones.

Estas expresiones a menudo se usan indistintamente, pero a veces pueden significar cosas muy diferentes. ¿Qué vamos a hacer con el uso cada vez más variado de la expresión acero verde? Para algunos, es simplemente un término de marketing sin definición ni límites.

En el otro extremo, algunos creen que es un término que necesita certificación y cubre la amplitud de todo el ámbito de la sostenibilidad.

Y el problema no es solo con el acero verde. ¿Mi acero verde es su acero limpio o su acero sin carbono? ¿Y dónde están las líneas trazadas entre el acero neto cero, el acero sin carbono y el acero con bajo contenido de carbono?

 

En worldsteel, estamos implementando algunas definiciones que brindarán claridad sobre lo que queremos decir cuando hablamos de estos temas.

 

Nuestra industria y nuestros miembros están trabajando para desarrollar y lanzar una nueva familia de productos de acero, producidos con una carga de carbono mucho menor que en el pasado.

Esteacero bajo en carbonose fabrica usando tecnologías y prácticas que resultan en la emisión de emisiones significativamente más bajas que la producción convencional.

En 2021, la mayor parte del acero se producirá utilizando reductores a base de combustibles fósiles; sin embargo, muchos productores de acero han implementado o están desarrollando tecnologías que reducen significativamente las emisiones del proceso principal de fabricación de acero. Ejemplos incluyen:

• Aço Verde do Brasilestá utilizando 100 por ciento de carbón vegetal para producir productos de hierro y acero con bajo contenido de carbono.
• ArcelorMittalestá construyendo una instalación a gran escala en Gante, Bélgica, para convertir los gases residuales de la planta siderúrgica en etanol, que se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones, incluida la producción de combustibles sintéticos. Una instalación comercial similar comenzó a operar en 2018 enAcero Shougangen China, produciendo 30 millones de litros de etanol para la venta en el primer año de operación.
• Enacero de los emiratos en los Emiratos Árabes Unidos, se capturan hasta 800kt de CO2 por año de la corriente de gas rico en CO2 de la planta de fabricación de hierro antes de inyectarse en un campo petrolífero maduro para su almacenamiento permanente
• EVRAZRocky Mountain Steel de Colorado está haciendo la transición del carbón a la energía solar. La planta EVRAZ será la planta solar in situ más grande del país dedicada a un solo cliente.
• HBIS, una siderúrgica china líder, está construyendo un proyecto de demostración DRI de metalurgia de hidrógeno con capacidad de 1,2Mt. El proyecto utilizará tecnologías de hidrógeno verde y azul para explorar un camino hacia cero emisiones de CO2 del proceso de fabricación de hierro y acero.
• NucorLa microacería de Sedalia, Missouri, es la primera planta siderúrgica de EE. UU. que funciona con energía eólica. La planta es una sociedad entre la empresa siderúrgica y la empresa de servicios públicos local, que alimentará la planta luego de un acuerdo de compra de energía entre las empresas.
• Acero Tataestá desarrollando una nueva e innovadora tecnología de fundición a través de su proyecto HIsarna. La tecnología de HIsarna puede producir hierro sin hornos de coque ni instalaciones de aglomeración, produciendo una corriente de gas residual rica en CO2 ideal para CCS.
• Acero Thyssenkrupp yCorporación Nippon Steelhan lanzado una serie de pruebas sobre el uso de hidrógeno en un alto horno en funcionamiento, con el objetivo de reducir significativamente las emisiones de CO2 que se producen durante la fabricación del acero.
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El acero producido utilizando todas estas tecnologías puede considerarse comoacero bajo en carbono, aunque es probable que lo que ahora se considera acero con bajo contenido de carbono sea diferente para 2050 cuando la regulación, las expectativas sociales y las tecnologías hayan cambiado por completo.

 

Muchas otras expresiones se utilizan dentro de nuestra industria y por parte de las partes interesadas para referirse al acero producido utilizando estas tecnologías de producción de próxima generación.

 

worldsteel prefiere y utiliza acero con bajo contenido de carbono porque, al igual que la 'electricidad con bajo contenido de carbono', creemos que es intuitivamente más fácil de entender y su significado es claro.

acero verdeestá siendo utilizado e interpretado por muchas partes diferentes para significar cosas diferentes, a menudo en el contexto de la comercialización de nuevos productos más conscientes del medio ambiente. Se ha utilizado para referirse al acero fabricado con tecnología de punta, al acero producido a partir de chatarra, al acero reutilizado y remanufacturado, y al acero convencional con emisiones compensadas mediante el retiro de unidades o derechos de emisión de carbono. Dada esta inherente falta de claridad y diversidad de significados, 'acero verde' no es una expresión que use worldsteel.

 

ser verdaderamentecarbono cero,el acero tendría que producirse sin ninguna emisión de CO2. Este es un listón muy alto para alcanzar, y es difícil concebir una tecnología de producción que pueda lograrlo en 2021.

 

Muchos pueden estar moviéndose hacia esto, pero el cero es absoluto y probablemente no se pueda lograr sin el uso de compensaciones para las emisiones de carbono residual. Estas emisiones residuales pueden surgir en la cadena de suministro, por el uso de electrodos que contienen carbono o el uso de gas natural en los procesos asociados.

 

En última instancia, el acero debe contener algo de carbono, ya que esto es lo que lo diferencia del hierro puro. Si bien este carbono de aleación esencial puede obtenerse de fuentes no fósiles, su presencia hace que el nombre de acero 'sin carbono' sea algo inapropiado.

 

Sin embargo, si se puede lograr un equilibrio entre los gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera al producir acero y las emisiones extraídas de la atmósfera por los sumideros, el acero resultante puede denominarsecero neto, oacero neutro en carbono.

 

La producción deacero neto ceropueden requerir compensaciones en otros sectores para lograr una verdadera neutralidad, y es importante que si se hacen afirmaciones de neutralidad de carbono, los productores sean transparentes acerca de los límites, sus metodologías contables y la calidad y credibilidad de las compensaciones utilizadas.

 

Algunas empresas siderúrgicas están comenzando a comercializarlibre de fósiles acero. El acero libre de fósiles es acero fabricado sin utilizar combustibles fósiles como carbón o gas natural, ni energía derivada de combustibles fósiles.

 

Todo el acero libre de fósiles será bajo en carbono, pero no todo el acero bajo en carbono puede describirse como libre de fósiles. Por ejemplo, el acero con bajo contenido de carbono producido en una instalación que emplea captura y almacenamiento de carbono (CCS) bien puede seguir utilizando gas natural o carbón, pero evita la emisión de CO2 a la atmósfera. Si la biomasa desempeña un papel, será importante garantizar que se obtenga de manera responsable[1].

 

acero limpioes una expresión técnica utilizada en el sector siderúrgico para referirse a los aceros que contienen bajos niveles de impurezas, óxidos, inclusiones o bajo o muy bajo nivel de carbono disuelto en el metal. La frase es de uso común, incluso por parte de worldsteel en nuestro 'Estudio sobre acero limpio' de 2004, y significa algo específico. Como tal, worldsteel no se refiere al "acero limpio" en el contexto del cambio climático.

 

libre de carbonotambién es una expresión difícil de relacionar con el acero, después de todo, el acero sin carbono es hierro, y el contenido de carbono del acero se controla con precisión para lograr las propiedades exigidas en un lote específico. Será necesario agregar carbono al hierro reducido en hidrógeno para convertirlo en acero a través del proceso de refinación.

 

La conversación sobre el cambio climático a menudo se lleva a cabo en términos de la necesidad dedescarbonizarsociedad. worldsteel generalmente no usa esta expresión para referirse a la producción de acero, ya que son las emisiones de la producción de acero las que deben estar libres de GEI/CO2, no el proceso en sí.

 

Muchas tecnologías innovadoras prometedoras seguirán utilizando el carbono como agente químico reductor, pero evitarán que se liberen GEI nocivos a la atmósfera. Entonces, si bien las emisiones de nuestra industria finalmente se descarbonizarán, es posible que el proceso de fabricación de hierro en sí no lo sea.

 

Tecnología innovadoraproduce acero bajo en carbono de una manera radicalmente diferente a la tecnología convencional de alto horno, DRI o EAF. Los ejemplos de tecnologías innovadoras que se están desarrollando incluyen la reducción de hidrógeno, la aplicación de CCS, la electrólisis del mineral de hierro, un conjunto de tecnologías de uso y almacenamiento de captura de carbono (CCUS) y nuevos procesos de reducción de fundición.

 

Hidrógenoes un vector clave que permitirá reducir significativamente las emisiones de GEI del sector siderúrgico, y muchos de los miembros de worldsteel están explorando esta opción tecnológica. Al hidrógeno a menudo se le atribuye un color, dependiendo de sus credenciales bajas en carbono.

 

Cuando worldsteel habla de hidrógeno bajo en carbono, queremos decir:

• Hidrógeno verdese produce a través de la electrólisis del agua, alimentado por electricidad renovable.
• Hidrógeno azulestá hecho de gas natural a través del proceso de reformado de metano con vapor combinado con CCS.
• HidrógenoTambién se puede producir mediante electrólisis utilizando otras fuentes de electricidad bajas en carbono, como la nuclear o CCS. También consideramos que esto es bajo en carbono.
• Hidrógeno fósilestá hecho de combustibles fósiles sin disminuir, principalmente:
• Hidrógeno grisestá hecho de gas natural a través del proceso de reformado de metano con vapor, sin CCS, por lo que se emite CO2 a la atmósfera.
• Hidrógeno marrón o negrose fabrica a través de la gasificación del carbón y genera emisiones de GEI significativamente más altas que otros tonos.

 

aumentares el 4-proceso de revisión de eficiencia de etapas de worldsteel. step up tiene como objetivo mejorar la eficiencia de la producción de acero ahora, para ayudar a nuestros miembros a operar sus sitios a un nivel de rendimiento acorde con los sitios más eficientes del mundo. step up es un programa de transición y no debe verse como una solución a los desafíos del cambio climático de la industria del acero.

 

[1] Existen varios esquemas para certificar la biomasa responsable, por ejemplo, el Forestry Stewardship Council