INNOVACIÓN SIDERÚRGICA SUECA

La tecnología HYBRIT: cómo fabricar acero con hidrógeno y sin emitir dióxido de carbono

Las empresas suecas SSAB, LKAB y Vattenfall, con la ayuda de la Agencia Sueca de Energía, están realizando un esfuerzo conjunto único para cambiar fundamentalmente la industria siderúrgica a nivel global. Bajo el nombre de HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology, en inglés) están trabajando juntas para desarrollar el primer acero libre de combustibles fósiles y fabricado con hidrógeno.

La tecnología HYBRIT tiene el potencial de reducir las emisiones totales de dióxido de carbono de Suecia en al menos un 10%. Esto equivale a un tercio de las emisiones de la industria y, en el futuro, puede ayudar a reducir las emisiones de la producción de hierro y acero en todo el mundo.

Swedish Steel AB, o simplemente SSAB es una compañía sueca, formada en 1978 y especializada en procesar materia prima para la producción de acero. Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag o LKAB es una empresa minera sueca propiedad del Gobierno de Estocolmo, que extrae mineral de hierro en Kiruna y Malmberget, en el norte del país. Y Vattenfall es una compañía de energía eléctrica estatal sueca. Es decir, están los tres vértices del triángulo.

La misión del proyecto HYBRIT es triple: proseguir la transición hacia una cadena de valor libre de combustibles fósiles de la mina al acero utilizando electricidad e hidrógeno no contaminantes; proporcionar las condiciones técnicas para minimizar las emisiones de dióxido de carbono de la industria siderúrgica; y crear una plataforma de investigación y desarrollo para que las empresas de la cadena de valor colaboren y creen las mejores condiciones para el acero verde y ecológico.

Desde 2016, HYBRIT ha estado trabajando para desarrollar el primer acero de estas características. El camino ha pasado por una planta piloto de reducción directa en la localidad sueca de Luleå, que se completó en 2020, la primera de su tipo. En la planta, se avanza el desarrollo experimental de un proceso para reducir el mineral de hierro utilizando hidrógeno libre de materiales fósiles, que se separa del agua mediante el proceso de electrólisis.

Junto a la planta piloto, trabajan en la construcción de una instalación de almacenamiento subterráneo de hidrógeno, que estará operativa de 2022 a 2024. Se encuentra en Svartöberget. La planta y la instalación están conectadas por una tubería. En la planta, se realizarán pruebas sobre la mejor forma de almacenar bajo tierra en una caverna.

En el proceso HYBRIT, el hidrógeno libre de fósiles es fundamental. Se produce por electrólisis del agua y se utiliza en el eje de reducción directa para eliminar el oxígeno de los gránulos de mineral de hierro. La electrólisis se realiza mediante electricidad libre de fósiles. El hidrógeno que se utilizará en el proceso se produce junto a la planta de reducción directa y puede utilizarse directamente o almacenarse.

El almacenamiento de hidrógeno brinda la oportunidad de estabilizar el sistema energético mediante la producción de hidrógeno cuando hay mucha electricidad, por ejemplo, cuando hace viento, y el uso del hidrógeno almacenado cuando el sistema eléctrico está bajo tensión. Para garantizar la disponibilidad de hidrógeno libre de fósiles, es importante que se pueda almacenar en condiciones seguras y eficientes, respetando los estándares que aplican en estos casos y se revisará escrupulosamente su seguridad para asegurar el cumplimiento de las demandas de la sociedad y de las autoridades.

En LKAB Malmberget también se están llevando a cabo pruebas únicas a largo plazo de producción de pellets con combustibles no fósiles para lograr pellets de mineral de hierro. Los ensayos tuvieron éxito y, en otoño de 2020, se produjeron los primeros gránulos sin combustibles fósiles del mundo. Paralelamente, se están realizando pruebas con una tecnología de calefacción diferente en la planta experimental de Luleå.

Y ya están preparando el siguiente paso: una planta de demostración que planean poner en marcha en 2025. Allí se demostrará por primera vez una cadena de valor completamente verde, desde pellets de mineral de hierro hasta acero a gran escala.

Gracias a la iniciativa HYBRIT, SSAB podrá ayudar a reducir las emisiones totales de dióxido de carbono de Suecia en un 10% y las de Finlandia en un 7%. Esta es una oportunidad única para la transición a una sociedad más sostenible y una contribución importante a la capacidad de Suecia para alcanzar los objetivos climáticos establecidos para 2045.

Vehículo de carga autónomo fabricado por Volvo con acero libre de fósiles.

El objetivo de SSAB, LKAB y Vattenfall es ser las primeras en el mundo con una cadena de valor para el acero libre de fósiles a partir de 2026. Para ello crearon una compañía de desarrollo Hybrit Development. En el proyecto de investigación colaboran, además de la citada Agencia Sueca de Energía, entre otras organizaciones, la Universidad de Lund, el Real Instituto de Tecnología de Estocolmo (KTH), el grupo industrial Sandvik y el instituto de investigación SWERIM.

SSAB prevé en 2026 suministrar al mercado acero libre de materiales fósiles a escala comercial tras la conversión de sus altos hornos de Oxelösund por hornos de arco eléctrico que utilicen la tecnología HYBRIT.

Como indicó el doctor Martin Pei, vicepresidente ejecutivo y CTO de SSAB en un webinar sobre acero e hidrógeno celebrado ayer viernes 28 de octubre y organizado por UNESID, la patronal de las siderúrgicas españolas, ya se ha construido un primer vehículo ensamblado con esta clase de acero libre de fósiles. Se trata de un vehículo de carga autónomo (sin conductor) fabricado por Volvo y muy útil para minas y canteras.

Pei, firme partidario del uso del hidrogeno en la producción de acero, destacó en su intervención el necesario compromiso y apoyo de las administraciones en los proyectos pioneros de esta índole, junto con la participación de inversores privados.

El foro titulado “Implicaciones del hidrógeno para la siderurgia“ fue inaugurado por Bernardo Velázquez, presidente de UNESID, quien subrayó la necesidad de tener en cuenta a la industria en la transición ecológica, ya que transición energética y transición industrial van de la mano.

Velázquez destacó el compromiso total de la industria siderúrgica con la descarbonización e hizo hincapié en que los sectores industriales deben estar plenamente preparados para abordar una transición energética e industrial en la que el hidrógeno sustituya a los combustibles que hasta ahora han acompañado los procesos productivos. Esto “solo será posible si el precio final del hidrógeno lo permite”, y, si es así el hidrógeno, será clave para alcanzar los objetivos marcados por la transición energética, declaró en el foro, que contó con la participación de unos 200 asistentes. Para Velázquez “sin tener en cuenta el papel fundamental de la industria, la transición energética no tendrá sentido”.

Teresa Rasero, presidenta de Air Liquide España, señaló que el futuro de la industria pasa por la capacidad de ser capaces de aplicar este vector energético a lo largo de las diversas operaciones, centrándose, sobre todo, en el elemento de cambio que supondrá el mismo para sectores difícil de electrificar como la siderurgia. Rasero señaló que es fundamental que los precios de la energía permitan una producción de hidrógeno que sea capaz de afrontar la ambiciosa demanda que se prevé en un futuro próximo, junto a una penetración mayor de este vector en comparación al gas natural utilizado en la actualidad.

Jesús Gil, director de Innovación y Gases Renovables de Enagás, expuso las labores que se están acometiendo para garantizar la disponibilidad del hidrógeno en los puntos de consumo, creando una red de distribución inteligente que será clave en la facilitación de la transición energética. Gil recalcó que para ello es indispensable disponer de un marco regulatorio sólido que aporte certidumbre, y expuso las opciones existentes para la distribución y almacenamiento de hidrogeno en nuestro país, así como las particularidades de cada una de ellas.

Manuel García, director general de Política Energética y Minas del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITERD), formuló la necesidad de que la industria se acoja a la hoja de ruta del hidrógeno del Gobierno, dentro de la apuesta por el hidrógeno renovable que ha adoptado nuestro país. Además del fomento de la transición energética, matizó que el uso del hidrógeno renovable dará lugar a cadenas de valor innovadoras, y aportará un alto valor añadido a la economía nacional.

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