El Impacto Global y Local de la Industria del Acero
La industria siderúrgica es un pilar fundamental para el desarrollo económico a nivel mundial. Su producto, el acero, es esencial para una amplia gama de sectores: construcción, automotriz, maquinaria, electrodomésticos, aeronáutica, ferrocarriles, transporte público y la industria naval. Esta industria genera aproximadamente el 4% del Producto Interno Bruto (PIB) a nivel global y emplea a más de 6 millones de personas. Sin embargo, presenta un desafío significativo: es responsable del 7% de las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2). En México, la industria del acero contribuye con el 2% del PIB, aunque las mediciones precisas de sus emisiones dentro del Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero son complejas y a menudo difíciles de cuantificar con exactitud.
Dentro del sector industrial, la siderurgia se destaca como una de las actividades con mayores emisiones de CO2, compartida principalmente con la industria del cemento y la petroquímica. Ante este panorama, existe una presión considerable para descarbonizarla progresivamente hacia el 2050, en línea con los objetivos del Acuerdo de París. Esta presión se manifiesta a través de múltiples factores: impuestos sobre las emisiones, mercados de carbono, regulaciones gubernamentales, iniciativas empresariales internacionales y la creciente presión por parte de la competitividad, la sustentabilidad, la minimización de riesgos, el costo del capital, la reputación y la necesidad de reportar información climática y ambiental a los mercados financieros.
Dos Rutas para la Siderurgia: Contaminación vs. Sustentabilidad
La industria del acero presenta dos caminos principales: uno más contaminante y otro que apunta hacia la sustentabilidad. El método tradicional, el camino más contaminante, se basa en los altos hornos (Blast Furnace). Estos hornos operan a temperaturas de 1,500 °C y utilizan mineral de hierro (principalmente óxidos de hierro), caliza y, crucialmente, carbón (coque) como fuente de energía. El carbón se calienta y “reduce” el hierro, extrayendo el oxígeno del mineral de hierro y transformándolo en bióxido de carbono (CO2) y monóxido de carbono (CO), que a su vez se convierte en el principal agente reductor.
Este proceso genera enormes volúmenes de CO2 emitidos a la atmósfera. El hierro metálico resultante, llamado Arrabio, contiene un alto porcentaje de carbono proveniente del carbón que quedó disuelto en el hierro. El Arrabio se envía a un Horno de Oxígeno Básico (BOF), donde se inyecta oxígeno puro a presión para oxidar el carbono disuelto, también liberado en forma de CO2. El acero resultante es hierro sin oxígeno y con un bajo contenido de carbono, lo que le confiere resistencia y maleabilidad. En total, las emisiones de CO2 son sustanciales.
En México, la producción de acero a través de altos hornos se concentra en una sola planta: los altos hornos de Arcelor Mittal, ubicada en Lázaro Cárdenas, Michoacán. Es importante recordar que la empresa Altos Hornos de México S.A., ubicada en Monclova, Coahuila, cesó operaciones por quiebra y actualmente se encuentra en proceso de liquidación. El gobierno mexicano aún no ha definido un plan para rescatar la empresa.
La Alternativa: Hornos de Arco Eléctrico y Reducción Directa
El camino hacia la sustentabilidad implica abandonar los altos hornos y adoptar tecnologías más limpias. La principal alternativa es el uso de hornos de arco eléctrico, que utilizan electricidad para fundir el metal. Estos hornos son mucho más eficientes energéticamente y generan significativamente menos emisiones de CO2. Además, se puede utilizar chatarra (acero reciclado) como materia prima, promoviendo la economía circular.
En México, empresas como Ternium (italo-argentina), Arcelor Mittal y otras compañías operan hornos de arco eléctrico. Ternium, por ejemplo, genera su propia electricidad con un ciclo combinado de 1,000 MW en Pesquería Nuevo León. Otras empresas que utilizan esta tecnología incluyen DeAcero (Monterrey), Grupo SIMEC (Guadalajara) y Tenaris Tamsa (Veracruz).
Además de los hornos de arco eléctrico, la reducción directa (DRI) es otra tecnología clave. En este proceso, se utilizan pellets de mineral de hierro que se someten a un tratamiento con gas natural (CH4) reformado, separando el metano y el hidrógeno. Estos gases se utilizan como agentes reductores para eliminar el oxígeno del hierro, creando un hierro esponja (poroso) que luego se comprime en caliente para formar “tabiques” planos (HBI), densos, consistentes, resistentes y flexibles. Estos tabiques se transportan a un horno de arco eléctrico para producir acero inoxidable o aleaciones especiales.
El Futuro: Hidrógeno Verde y Descarbonización
Para lograr una descarbonización completa, se están explorando tecnologías aún más avanzadas. El uso de hidrógeno verde, producido por electrólisis del agua con energía renovable, como agente reductor en la reducción directa, es una de las estrategias más prometedoras. Esta tecnología ya se está implementando en Europa, con empresas como HYBRIT (Suecia) y Salzgitter/Thyssenkrupp (Alemania).
Preguntas y Respuestas Clave
- ¿Cuál es el impacto ambiental de la industria siderúrgica? La industria del acero contribuye significativamente a las emisiones globales de CO2, representando el 7% de las mismas.
- ¿Dónde se produce acero en México? La producción de altos hornos se concentra principalmente en Lázaro Cárdenas, Michoacán (Arcelor Mittal).
- ¿Qué alternativas existen a los altos hornos? Los hornos de arco eléctrico y la reducción directa (DRI) son las principales alternativas, con el uso de hidrógeno verde como agente reductor en la DRI.
- ¿Qué es la reducción directa (DRI)? Es un proceso que utiliza gas natural reformado para extraer el oxígeno del mineral de hierro, produciendo un hierro esponja que luego se convierte en tabiques para hornos de arco eléctrico.
- ¿Qué es el hidrógeno verde? Es un tipo de hidrógeno producido a través de la electrólisis del agua utilizando energía renovable.
