El “acero verde” podría revolucionar la industria siderúrgica al reducir significativamente las emisiones de CO₂ y eliminar el lodo rojo tóxico generado durante la producción de aluminio. Un innovador estudio realizado por científicos del Instituto Max Planck de Investigación del Hierro en Alemania ha demostrado una solución dual que aborda ambos problemas simultáneamente.
Fabricación Contaminante del Acero
La producción tradicional de acero es altamente contaminante, contribuyendo con casi el 10% de las emisiones globales de CO₂ derivadas de actividades humanas. Este proceso implica la fundición de hierro, carbón y caliza en hornos de alto contenido de carbono, lo que no solo consume grandes cantidades de energía, sino que también libera residuos tóxicos. En 2022, la European Steel Association reportó que la industria mundial del acero emitió aproximadamente 3.600 millones de toneladas de CO₂ al producir 1.880 millones de toneladas de acero.
La Solución del “Acero Verde”
El “acero verde” emerge como una alternativa sostenible, utilizando hidrógeno verde en lugar de combustibles fósiles como fuente de energía. El hidrógeno verde se obtiene mediante la electrólisis del agua utilizando energía renovable, lo que elimina las emisiones de carbono asociadas con su producción.
Innovación en el Instituto Max Planck
Los investigadores del Instituto Max Planck han dado un paso más allá al proponer el uso del lodo rojo tóxico, un subproducto de la fabricación de aluminio, como materia prima en la producción de acero. Anualmente, la industria del aluminio genera alrededor de 180 millones de toneladas de este residuo altamente alcalino, que contiene metales pesados como el cromo. Tradicionalmente, este lodo se desecha en vertederos, donde puede causar graves problemas ambientales, incluyendo la erosión del hormigón y la dispersión de partículas tóxicas por el viento.
Proceso de Reducción de Plasma
El equipo liderado por el investigador Matic Jovičevič-Klug ha desarrollado un método denominado “reducción de plasma”, que permite convertir el lodo rojo en hierro puro. Este proceso implica fundir el lodo en un horno de arco eléctrico utilizando un plasma que contiene un 10% de hidrógeno. En apenas diez minutos, se obtiene hierro puro apto para la producción de acero. Además, los óxidos metálicos residuales se solidifican en un material similar al vidrio, utilizable en la construcción, reduciendo así la toxicidad y el volumen de residuos.
Beneficios Ambientales y Económicos
Este innovador método no solo elimina el lodo rojo tóxico, sino que también mejora la huella de carbono de la industria del acero. Según Isnaldi Souza Filho, miembro del grupo de investigación, el uso de hidrógeno verde para procesar los 4.000 millones de toneladas de lodo rojo producidas hasta la fecha podría ahorrar hasta 1.500 millones de toneladas de CO₂, representando casi la mitad de las emisiones de 2022.
Además, los hornos de arco eléctrico utilizados en este proceso ya son comunes en la industria para fundir chatarra, lo que hace que la adopción de esta tecnología sea económicamente viable. Los investigadores señalan que, si el lodo rojo contiene al menos un 50% de óxido de hierro, el proceso ya sería rentable, y con un 35% de extracción, sería económicamente beneficioso considerando los costos de eliminación del residuo.
Desafíos del Hidrógeno Verde
A pesar de los avances prometedores, la implementación a gran escala del “acero verde” enfrenta un desafío crucial: la disponibilidad de hidrógeno verde. La Asociación Europea del Acero ha señalado que se necesitarían 5,5 millones de toneladas de hidrógeno verde para que la producción de acero en la Unión Europea sea verdaderamente “verde”, mientras que actualmente la producción de hidrógeno verde es inferior a 100 millones de toneladas. Este déficit presenta un cuello de botella que debe ser superado para que la industria siderúrgica pueda beneficiarse plenamente de esta tecnología sostenible.
Conclusión
El desarrollo del “acero verde” por parte del Instituto Max Planck representa un avance significativo hacia una industria del acero más sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Al combinar la utilización de hidrógeno verde con la eliminación de residuos tóxicos, este enfoque no solo reduce las emisiones de CO₂, sino que también mitiga los impactos ambientales de la producción de aluminio. Sin embargo, la expansión de esta tecnología dependerá en gran medida de la capacidad de aumentar la producción de hidrógeno verde a niveles que satisfagan las demandas de la industria.
Por: Francisco Núñez, franciscoeditordigital@gmail.com
