Estrategias para reducir emisiones de carbono en la industria del acero

Un nuevo modelo económico y una base de datos innovadora han sido desarrollados por investigadores de University College London (UCL) para identificar las estrategias más rentables que permitan reducir las emisiones de carbono en las plantas de procesamiento de hierro y acero a nivel mundial.

El estudio, publicado en la revista Nature, analizó casi 4,900 plantas de acero en todo el mundo y determinó que un enfoque de "camino medio" —que consiste en modernizar las plantas a medida que envejecen— podría reducir 22.4 mil millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) entre 2020 y 2050, con un costo promedio de aproximadamente 24.7 dólares por tonelada de CO2, lo que totaliza 543.4 mil millones de dólares. Esta estrategia ofrece un equilibrio entre costo e impacto, brindando a las empresas la mayor flexibilidad y logrando reducciones significativas en las emisiones.

En contraste, el "camino tardío" del equipo, que consiste en retrasar las actualizaciones hasta el último ciclo posible de modernización, costaría alrededor de 351 mil millones de dólares durante el mismo período, pero solo reduciría las emisiones de CO2 en aproximadamente 13.5 mil millones de toneladas.

Por otro lado, si los países quisieran priorizar una descarbonización rápida, el "camino temprano" podría reducir las emisiones en un total de 52.7 mil millones de toneladas durante ese tiempo, pero costaría más de 2.8 billones de dólares.

La industria del hierro y el acero representa el 7% de las emisiones globales de carbono, lo que equivale a aproximadamente 2.7 mil millones de toneladas anuales, y se espera que esta cifra aumente en las próximas décadas debido a la urbanización y la industrialización continuas. Sin embargo, reducir las emisiones de carbono de esta industria es notoriamente difícil, debido a su dependencia de los combustibles fósiles y a la infraestructura de larga duración que perpetúa tecnologías antiguas y con altas emisiones.

Se están desarrollando nuevas tecnologías y técnicas más limpias, como el reciclaje de chatarra, la captura de carbono, el hidrógeno, la bioenergía y la electrorefinación directa, todas las cuales prometen reducir significativamente las emisiones de la industria de diversas maneras. Sin embargo, no existe un enfoque único; cada opción tecnológica depende de su preparación tecnológica, viabilidad económica y compatibilidad con las plantas existentes.

El autor principal, el profesor Jing Meng de la UCL Bartlett School of Sustainable Construction, afirmó: "La industria del hierro y el acero es un gran emisor de gases de efecto invernadero, pero es difícil de reducir. Al examinar las tecnologías más prometedoras y sus costos proyectados, hemos podido trazar un camino claro y basado en datos para que la industria logre, en última instancia, emisiones de carbono netas cero de manera rentable".

El coautor, el profesor Dabo Guan, también de la UCL Bartlett School of Sustainable Construction, comentó: "Existen muchas plantas de procesamiento diferentes, tecnologías emergentes y estrategias de reducción de emisiones, lo que convierte este paisaje en algo increíblemente complicado muy rápidamente. No todas las nuevas tecnologías funcionarán en todas las plantas existentes; diferentes estrategias funcionarán mejor en diferentes regiones y tipos de plantas. Hemos podido capturar esta diversidad para revelar los caminos más realistas y asequibles para la descarbonización global del acero".

Además, los investigadores enfatizaron que la mayoría de estas actualizaciones tecnológicas limpias solo se llevarán a cabo si los gobiernos de todo el mundo implementan requisitos sólidos y apoyos financieros que alienten a las empresas a descarbonizar; de lo contrario, solo un pequeño número de plantas de acero en todo el mundo reducirían sustancialmente sus emisiones.

Modelo y base de datos

Para construir este modelo a nivel de planta, denominado NZP-steel, los investigadores compilaron datos detallados sobre casi 4,900 plantas de hierro y acero en todo el mundo. De estas, 1,967 instalaciones representan el 98% de la producción mundial de acero y hasta el 90% de las emisiones de CO2 del sector. Se incorporaron el tamaño, la edad, la ubicación, la producción y el tipo de tecnología de cada instalación para evaluar las operaciones actuales y las posibles actualizaciones.

El modelo NZP-steel integra esta base de datos con pronósticos de costos dinámicos para tecnologías emergentes, generando estrategias específicas para cada planta que son prácticas y de menor costo para que los responsables de políticas y líderes de la industria logren una producción de acero con emisiones netas cero.