El reciclaje de CO2 podría reducir las emisiones del sector siderúrgico
La industria siderúrgica sigue siendo uno de los mayores emisores de dióxido de carbono (CO2), con hasta un 9 % de las emisiones mundiales. Para que Europa pueda cumplir sus compromisos de reducción de los gases de efecto invernadero, será fundamental abordar esta cuestión. «Más del 70 % de la producción siderúrgica utiliza altos hornos», afirma Manuel Bailera, coordinador del proyecto DISIPO, de la Universidad de Zaragoza en España. «Se trata de reducir los minerales de hierro con coque en un alto horno a temperaturas superiores a 1 000 °C. Eso produce enormes cantidades de CO2 en el proceso». Muchas de estas instalaciones son relativamente nuevas y podrían seguir funcionando dentro de treinta o cuarenta años. Si bien la transición hacia métodos de producción más ecológicos es esencial, también lo es encontrar la manera de que los altos hornos sean menos contaminantes.
Cerrar el círculo del carbono y reducir el consumo de carbón
Ese era el principal objetivo del equipo del proyecto DISIPO, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie. «Mi objetivo era ver si podíamos descarbonizar los altos hornos reciclando sus emisiones de CO2 en electrocombustible», explica Bailera. «Los cuales podrían ser utilizados después por la industria, cerrando el ciclo del carbono y reduciendo el consumo de carbón». Los electrocombustibles se fabrican utilizando CO2 capturado, junto con hidrógeno obtenido de fuentes de electricidad sostenibles como la eólica, la solar y la nuclear. Para evaluar su viabilidad, Bailera desarrolló nuevos modelos de simulación para analizar cómo podría introducirse el reciclado de CO2 en las plantas de altos hornos. En el marco del proyecto, Bailera pasó una temporada en la Universidad de Waseda (Japón), donde trabajó en la validación de un nuevo modelo operativo. La colaboración con plantas siderúrgicas tanto en Japón como en Austria permitió a Bailera adaptar las estrategias operativas y los análisis económicos a escenarios y datos industriales reales. «En Austria también evalué la posible instalación de paneles fotovoltaicos en el tejado de una acería para suministrar electricidad renovable», señala. «Y de vuelta a España, pude comparar estos nuevos conceptos de reciclado de CO2 con los procesos convencionales de fabricación de hierro, para cuantificar la posible reducción de emisiones de CO2».
Avanzar en el conocimiento de la integración de la energía y el gas
Dicha investigación ha contribuido a avanzar en el conocimiento de la integración del gas obtenido de fuentes renovables en la fabricación de hierro y acero —es decir, el uso de energía eléctrica para producir un combustible gaseoso—, así como en el potencial de reciclado del CO2. Estos temas no se habían estudiado en profundidad hasta ahora. En el Laboratorio Nakagaki de la Universidad de Waseda, los modelos de Bailera se utilizan actualmente para otras investigaciones internas, así como en colaboraciones con la industria. Algunos socios japoneses planean construir una planta piloto de altos hornos para probar el concepto. «Los modelos de simulación desarrollados en este proyecto también han sido utilizados por la Universidad de Zaragoza para proyectos en curso sobre hierro y acero», añade Bailera.
Descarbonización progresiva mediante el reciclado del carbono
Para proseguir esta investigación, Bailera también desea construir un alto horno piloto, capaz de reciclar el CO2. «Eso es importante, ya que todos los diferentes subsistemas utilizados en el concepto de reciclado tendrán que demostrarse en condiciones industriales», afirma. «Por ejemplo, puede haber contaminantes en el CO2 que luego se recicla en electrocombustibles. Eso se está investigando actualmente en la Universidad de Zaragoza, como continuación del proyecto DISIPO». En última instancia, Bailera espera que este trabajo contribuya a descarbonizar la fabricación de hierro, al permitir un período de transición en el que los altos hornos se descarbonicen progresivamente mediante el reciclado del carbono.
Palabras clave
DISIPO, acero, hierro, CO2, emisiones, reciclado, descarbonización, horno
