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Jul 08, 2023

Cómo hacer que los camiones se vuelvan ecológicos usando baja

Dado que el acero representa alrededor del 8% del total de las emisiones globales de dióxido de carbono, encontrar formas más limpias de hacerlo que sean comercialmente viables es una tarea vital.

Por Andreas Foller y Nancy Gillis

8 de noviembre de 2022

Foto cortesía de Scania

[Este artículo es parte de una serie escrita por miembros de la First Movers Coalition. Puedes leer más historias sobre la iniciativa aquí.]

El acero es uno de los materiales más versátiles del planeta: se utiliza en la fabricación de innumerables herramientas cotidianas, desde hojas de afeitar y bicicletas hasta camiones y turbinas eólicas. Pero fabricar este metal brillante y dúctil es un proceso sucio y anticuado que ha cambiado poco en los últimos 150 años. Dado que el acero representa alrededor del 8 por ciento del total de las emisiones globales de dióxido de carbono, encontrar formas más limpias de hacerlo que sean comercialmente viables es una tarea vital. Para cumplir los objetivos globales de emisiones netas cero, las emisiones de la industria siderúrgica deben reducirse al menos a la mitad para 2050, según la Agencia Internacional de Energía.

El transporte por carretera tiene un gran apetito por el acero, con alrededor de 5 toneladas métricas de metal en cada vehículo. En 2021 se produjeron aproximadamente 23 millones de autobuses pesados, camiones y vehículos comerciales ligeros en todo el mundo, y se espera que la demanda crezca. Estos volúmenes posicionan bien al sector para impulsar el cambio en la industria del acero.

Mientras tanto, cada vez más vehículos se vuelven eléctricos. Scania, por ejemplo, tiene el objetivo de electrificar la mitad de los camiones que vende para 2030. Pero como estos vehículos eléctricos de batería (BEV) funcionan con electricidad verde, la proporción de las emisiones de carbono del ciclo de vida de cada camión provenientes del proceso de fabricación aumenta a alrededor del 85 por ciento. Esto significa que, en tan solo unos años, la deuda de carbono de los principales fabricantes de camiones pasará del tubo de escape a la cadena de suministro.

Entonces, ¿cómo deberían proceder las empresas para conseguir "acero verde"?

Se están probando una docena o más de tecnologías diferentes para solucionar la raíz del problema: fabricar acero de forma tradicional utiliza muchos combustibles fósiles. Algunas innovaciones emplean gas natural como combustible de transición, otras proponen interceptar las emisiones de las chimeneas mediante la captura y el almacenamiento de carbono. Un mayor uso de chatarra junto con energías renovables también es una opción ecológica. Pero en un sector plagado de siglas, una de las tecnologías más prometedoras para fabricar acero plano nuevo y de alta calidad a partir de mineral de hierro se conoce como "H2 DRI + EAF". Para los no iniciados, esto puede requerir un poco de explicación y un (muy) breve viaje en el tiempo: a la Edad del Hierro.

Hace unos 3.000 años, nuestros antepasados ​​descubrieron que calentar rocas ricas en hierro sobre un fuego de carbón producía un metal líquido que, cuando se enfriaba, se volvía maleable. La mayor parte del hierro actual se fabrica siguiendo el mismo principio: fundir el mineral (con cal) en un enorme alto horno alimentado con carbón coquizable a más de 1.600 grados Celsius, y sale el hierro líquido. El problema es que el oxígeno liberado por el mineral se une al carbono del coque para emitir enormes cantidades de CO2: entre una y tres toneladas métricas de gas por cada tonelada métrica de acero producida. Y la producción mundial de acero se acerca a los 2 mil millones de toneladas métricas al año.

Aquí es donde entra en juego el DRI, o "hierro de reducción directa". El coque se reemplaza como combustible de combustión por hidrógeno, que crea hierro y emite H2O como subproducto en lugar de CO2. Para que este proceso se considere "acero verde", es esencial que el hidrógeno mismo se produzca con energía no fósil (y en gran cantidad, como veremos). La segunda fase consiste en calentar el hierro nuevamente (sin coque) para disminuir su contenido de carbono y así formar acero, un proceso que ha cambiado poco desde la década de 1850. Para esta etapa, el EAF, u “horno de arco eléctrico”, reemplaza al habitual horno de “oxígeno básico” que consume más carbono.

Si bien la mayoría de los principales productores de acero en los mercados desarrollados están experimentando con procesos DRI-EAF, la tecnología sigue siendo costosa y de nicho. Aquí es donde la Coalición de Primeros Actuantes (FMC, por sus siglas en inglés) del Foro Económico Mundial pretende marcar la diferencia. La FMC es una iniciativa global para aprovechar el poder adquisitivo de las empresas para descarbonizar siete sectores industriales "difíciles de reducir" que representan el 30 por ciento de las emisiones globales. Como la tecnología para lograr esta descarbonización está en su juventud, los "primeros impulsores" son -para adoptar una analogía juvenil- los primeros en llegar a la pista de baile, lo que demuestra que hay demanda y fomenta una oferta de socios para unirse a ellos.

El primer paso de Scania, por ejemplo, es el compromiso de sus operaciones europeas de garantizar que el 100 por ciento de sus compras de acero sean acero ecológico para 2030, enviando una fuerte señal de demanda a los proveedores de acero de que existe un mercado para este producto. Suena audaz y arriesgado. En la práctica, estás aceptando pagarle a un proveedor un precio superior por un producto que aún no existe en la forma que lo necesitas. Es suficiente para mantener despierto a cualquier director de adquisiciones por la noche.

Entonces, ¿cómo se pueden cubrir estos riesgos? Hay diferentes maneras. Puede celebrar acuerdos de compra o suministro anticipados con sus futuros proveedores de acero ecológico. Estos no necesariamente tienen que especificar un precio fijo de antemano, pero sí buscan definir qué índices y mecanismos deben usarse para determinar ese precio. Esto ayuda a compartir los riesgos entre proveedor y comprador.

Otro modelo es invertir en las empresas que están desarrollando la tecnología. Por ejemplo, Scania ha invertido en H2 Green Steel, una startup que tiene como objetivo una reducción del 95 por ciento en las emisiones de CO2 en comparación con la fabricación de acero tradicional. La ventaja de este modelo es que puede trabajar con el proveedor en I+D para garantizar que el producto sea óptimo para su aplicación. Elijas el modelo que elijas, el objetivo es dar tranquilidad a las empresas innovadoras para que puedan seguir desarrollando la tecnología que tanto necesitan los sectores difíciles de abatir.

No se deben subestimar los desafíos en este viaje. El volumen y el precio son dos métricas críticas. Los compradores temen que no haya suficiente suministro de acero verde para todos. Los proveedores temen que si se mueven demasiado rápido (y la tecnología avanza en órdenes de magnitud), corren el riesgo de inundar el mercado. Pero como en cualquier baile escolar, todos tienen que arriesgarse con sus primeros movimientos o irse a casa. Quien no arriesga, no gana.

Y luego está el precio. Es difícil prever cuánto más alto podría ser. El fabricante sueco de acero SSAB ha fijado la prima ecológica inicial en un 20-30 por ciento, aunque debería reducirse a medida que aumenten los volúmenes. Si los fabricantes de camiones pueden traspasar esa prima a los clientes es otra cuestión. Pero míralo de esta manera. Si un comprador es lo suficientemente consciente del clima como para optar por un BEV, tendría sentido que también se preocupara por la huella de carbono de los materiales.

También está la conocida incógnita de la regulación. Los gobiernos están tomando cada vez más medidas para gravar los procesos industriales intensivos en carbono o incentivar alternativas bajas en carbono. Europa, por ejemplo, desde 2005 ha puesto un precio al carbono con su Sistema de Comercio de Emisiones (ETS) y recientemente propuso un Mecanismo de Ajuste en Frontera de Carbono. Mientras tanto, en Estados Unidos, la Ley de Reducción de la Inflación del presidente Joe Biden ofrece miles de millones en créditos fiscales para tecnologías respetuosas con el clima, incluidas las energías renovables y el hidrógeno verde.

Las energías renovables son una parte clave de este rompecabezas. Se necesita una enorme cantidad de energía no fósil, ya sea renovable o nuclear, para hacer funcionar los electrolizadores que fabrican el hidrógeno verde que exige el proceso DRI-EAF. Para producir todo el suministro mundial de acero utilizando hidrógeno verde sería necesario, según una estimación, casi duplicar la capacidad anual mundial de electricidad libre de fósiles. Suecia, el hogar de Scania, está bien posicionada a este respecto, ya que más del 90 por ciento de su red está libre de fósiles. Pero la escasez de energía limpia en los mercados en desarrollo está obstaculizando la adopción a gran escala de tecnologías de acero verdes.

En medio de todos estos desafíos, no olvidemos las grandes oportunidades que existen aquí. La principal de ellas es la necesidad de que la industria asegure los materiales del futuro.

En cualquier juego de guerra de la economía global durante las próximas décadas, no hay un solo escenario en el que el cambio climático desaparezca o en el que los materiales fabricados con combustibles fósiles sigan siendo baratos y disponibles. Todo apunta hacia un mundo sin emisiones de carbono, donde las presiones sobre nuestro clima restringen el suministro de materiales y aumentan el riesgo de sanciones regulatorias. Ya estamos viendo las señales, desde la incipiente legislación de la UE hasta las preguntas en las licitaciones sobre las emisiones del ciclo de vida de los productos industriales.

Empezar a desarrollar materiales con emisiones verdes es claramente lo correcto. Es una forma de preparar su negocio para el futuro y, al mismo tiempo, ayudar a generar los incalculables beneficios para nuestro clima, la naturaleza y la sociedad que aporta un mundo con bajas emisiones de carbono.

Jonathan Walter es coautor de este artículo.

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