acería sueca que busca acero sin combustibles fósiles

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La última vez que escribí sobre el uso de hidrógeno en lugar de coque para fabricar acero , noté que se podía hacer, pero escribí el subtítulo: Sí, en teoría. Hacerlo en la práctica es otra historia. Este es otro ejemplo de cómo la economía del hidrógeno es una fantasía. Sin embargo, un nuevo proyecto piloto de HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology), una empresa conjunta de compañías mineras, de producción de acero y de electricidad, está demostrando un camino completo hacia el verdadero acero sin carbono. Puede que tenga que comerme mis palabras anteriores.

Acería tradicional
Siderurgia tradicional con carbón y coque. HÍBRITO 

Como se explicó anteriormente al analizar el proceso ThyssenKrupp , la conversión de mineral de hierro en acero requiere la separación del oxígeno del hierro en el mineral. Tradicionalmente esto se hace agregando coque; el carbono se combina con el oxígeno para producir CO 2 . Una gran cantidad de CO 2 .

Fe 2 O 3  + 3 CO se convierte en 2 Fe + 3 CO 2

Proceso de hidrógeno
Proceso de hidrógeno.  HÍBRITO

El nuevo proceso implica reemplazar los 3 átomos de carbono con hidrógeno, que se combinó con el oxígeno para producir agua en lugar de CO2. El problema con ThyssenKrupp era que usaba hidrógeno producido por reformado con vapor de gas natural, porque eso es lo que tienen en Alemania. Y se necesitaba MUCHO hidrógeno para reemplazar todo ese carbón. Una gran diferencia es que Suecia tiene mucha energía renovable y está construyendo más, por lo que su plan es utilizar hidrógeno verde verdadero obtenido a través de la electrólisis del agua.

Comparación de procesos de fabricación de acero
Comparación de procesos de fabricación de acero. HÍBRITO 

El comunicado de prensa de HYBRIT dice que "por primera vez en 1.000 años, existe la oportunidad de un cambio tecnológico". Henry Bessemer podría reírse de eso, porque durante 2000 años antes de que inventara el convertidor Bessemer, el hierro esponjoso se fabricaba mediante reducción directa, que es el proceso que HYBRIT está utilizando aquí. El hierro esponjoso requiere menos energía para producirse porque el mineral se convierte a una temperatura mucho más baja. Sin embargo, el hierro esponjoso es como el arrabio, 90 a 94% de hierro, por lo que luego se utiliza como materia prima para hornos de arco eléctrico, donde se mezcla con acero reciclado.

Emisiones fósiles
Emisiones fósiles. HÍBRITO 

Lo interesante de este proyecto piloto es que no solo están diciendo "hagamos acero con hidrógeno", sino que están analizando todo el proceso de producción. Esto requerirá MUCHA electricidad, 15 TWh por año, una décima parte de la producción de electricidad de Suecia para la electrólisis y la fusión del acero en el reductor y los hornos de arco eléctrico.

También hay un proyecto piloto para fabricar pellets de mineral de hierro con bajo contenido de carbono: "La prueba de un sistema de bioaceite es parte de la fase piloto y el objetivo es convertir una de las plantas de peletización de LKAB de combustible fósil en combustible 100 por ciento renovable. "

Un tercer proyecto piloto se centrará en el almacenamiento subterráneo de hidrógeno. "Cuando se implementa a mayor escala, este tipo de almacenamiento asegurará la capacidad del hidrógeno para el proceso industrial durante todas las horas del día. También puede servir como equilibrio de la red a través del cambio de carga. Este será un componente importante para respaldar y estabilizar la energía sistema en el futuro ".

Como señala Scott Carpenter de Forbes,

No será un picnic. En un estudio anterior, HYBRIT concluyó que el acero libre de fósiles, dados los precios actuales de la electricidad, el carbón y las emisiones de dióxido de carbono, sería entre un 20% y un 30% más caro que el acero fabricado de forma habitual. Sin embargo, a medida que las regulaciones ambientales hacen que las industrias intensivas en carbono sean cada vez más caras, los precios del acero libre de fósiles eventualmente caerán a niveles competitivos, cree HYBRIT. 

Pero después de todo el bombo de los coches y trenes de hidrógeno y las plantas de acero que realmente funcionaban con hidrógeno gris ( ¿qué significan esos colores? ), Es muy emocionante ver (por primera vez que puedo recordar) un plan que en realidad pasa por el todo el proceso en lugar de fingir que todo el hidrógeno es más ecológico que el gas.

Entonces, ¿qué es la fantasía?

Demanda de acero
Steel Deman. HÍBRITO 

HYBRIT proyecta un crecimiento continuo en la demanda de acero, tanto de acero reciclado como de mineral. El siete por ciento del CO2 liberado a la atmósfera cada año proviene de la fabricación tradicional de acero, la mayoría en lugares, desde Alemania hasta China, que no tienen la capacidad de Suecia para producir hidrógeno verde. Dados los plazos impuestos por el Acuerdo de París y la necesidad de mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 1,5 grados, un proyecto piloto en Suecia no lo va a cortar.

Un lector se quejó anteriormente de que "podemos progresar más en menos tiempo usando menos. Siendo cierto, debería estar al principio en cada artículo". Pido disculpas por ponerlo al final, pero repito desde mi último post :

Por eso siempre vuelvo al mismo lugar. Tenemos que sustituir los materiales que cultivamos en lugar de los que extraemos del suelo. Tenemos que usar menos acero, la mitad del cual se destina a la construcción y el 16 por ciento del cual se destina a automóviles, que son 70 por ciento de acero en peso. Así que deberíamos construir nuestros edificios con madera en lugar de acero; hacer coches más pequeños y ligeros y conseguir una bicicleta. El acero libre de carbono no es una fantasía, pero llevará décadas. Usar menos acero puede ser mucho más rápido.

Y a pesar de mi comentario estándar aquí, esta es una gran demostración de cómo se debe hacer, de principio a fin.

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