Así es como el acero y el cemento podrían ayudar a cambiar el cambio climático.

Cambio Climático

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28 de junio de 2022.

La producción de acero y cemento debe abordar las limitaciones técnicas para alcanzar el cero neto. Se necesitan compromisos gubernamentales para comprar acero y hormigón de bajas emisiones para ayudar a cambiar el cambio climático.

 

By Rana Ghoneim

Jefe de la División de Sistemas e Infraestructura Energéticos, Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI)


 

  • La fabricación de acero y la producción de cemento son altamente intensivas en carbono, y alcanzar el cero neto requerirá que las industrias aborden las limitaciones técnicas.
  • El uso de hornos de arco eléctrico y el hidrógeno producido de forma renovable ya están reduciendo el consumo de energía y recursos.
  • También hay avances hacia el acero totalmente reciclable, incluida la tecnología que utiliza el carbono de los neumáticos de goma viejos, lo que elimina la necesidad de coque y carbón.
  • Ahora se necesitan compromisos gubernamentales con la contratación pública ecológica, ya que el inmenso poder adquisitivo de los organismos públicos impulsaría el mercado del acero y el hormigón con bajas emisiones.

 

El acero y el cemento son una parte integral del mundo moderno. El acero se encuentra en todo, desde las principales infraestructuras hasta los utensilios de cocina, mientras que el cemento, como ingrediente principal del hormigón, es el recurso más consumido en el mundo después del agua. Aproximadamente 3 toneladas métricas de cemento se utilizan anualmente por cada persona en el mundo. La fabricación de acero y la producción de cemento son altamente intensivas en emisiones. La necesidad de calor continuo a alta temperatura para producir acero, cemento y hormigón requiere enormes cantidades de energía, gran parte de la cual todavía depende de los combustibles fósiles. Además, los procesos químicos involucrados en la producción de estos materiales son en sí mismos una fuente importante de emisiones. Según la mayoría de las estimaciones, la producción de acero y cemento representa poco más del 50 por ciento de todas las emisiones industriales (ver la figura a continuación).

 

cambio climático

 

Cada año se producen casi 2 millones de toneladas de acero, lo que genera alrededor del 8 % de todas las emisiones mundiales de CO2. Por cada tonelada de acero producida en hornos convencionales, se emiten a la atmósfera entre 1.5 y 3 toneladas de CO2. El cemento representa otro 6 por ciento de las emisiones totales, con dos tercios relacionados con las reacciones químicas involucradas en la producción, y el tercio restante como resultado de la quema de combustible.

 

 

Además, se prevé que la demanda de cemento y hormigón aumente en más de un tercio para 2050, cuando se espera que la población mundial alcance los 9.7 millones, el 70 % de los cuales vivirá en ciudades. Para dar cabida a esta expansión urbana masiva, se construirá el equivalente de otra ciudad de Nueva York cada mes durante los próximos 40 años. Incluso las tecnologías que están impulsando la transición energética, como las turbinas eólicas, requieren grandes cantidades de acero y hormigón. Por lo tanto, es imperativo que las industrias minera y manufacturera, y especialmente el acero y el hormigón, alineen sus tecnologías de proceso con los compromisos climáticos. Para lograr esto, las emisiones de proceso en la industria del acero deben reducirse en al menos un 30 por ciento para 2030. Alcanzar emisiones netas cero del cemento para 2050 requerirá que la industria aborde las limitaciones técnicas y establezca el uso de captura y almacenamiento de carbono (CCS). tecnologías Como se muestra en el gráfico a continuación, el desafío será mucho mayor para las economías en desarrollo.

 

 

Los retos por delante

 

La descarbonización profunda de las industrias del acero y el cemento requerirá varias estrategias paralelas: gestión de la demanda utilizando principios de creación de mercado y economía circular, mejoras en la eficiencia energética a través de avances técnicos y cambios importantes en los métodos y la tecnología de producción. Aunque algunas de estas innovaciones tecnológicas y de procesos son comercialmente viables o ya se encuentran en etapas piloto, actualmente no hay sitios a escala comercial que produzcan acero o cemento (casi) con cero emisiones. Hacer avanzar esto requerirá algunas innovaciones de proceso incrementales (como soluciones de eficiencia energética), así como algunas más radicales. Además, la industria pesada está asociada con una alta intensidad de capital, lo que significa que el desarrollo de nuevas plantas requiere inversiones de varios miles de millones de dólares estadounidenses, mientras que las mejoras incrementales requieren inversiones del orden de cientos de millones de dólares estadounidenses. Se estima que el desarrollo, la comercialización y el despliegue de tales innovaciones podrían costar entre USD 26 y USD 60 por tonelada de CO2 para el acero y entre USD 110 y USD 130 por tonelada para el cemento.

 

Los largos ciclos de inversión que caracterizan estas instalaciones de producción representan otro desafío: las plantas de acero y cemento generalmente tienen una vida útil de alrededor de 40 años y ciclos de inversión de 25 años. Las ventanas de oportunidad se abren solo en raras ocasiones, y retirar los activos antes del final de su vida productiva va en contra de la doctrina comercial y económica tradicional. Esto es aún más destacado en las economías emergentes, ya que su flota global de activos de la industria pesada suele ser relativamente joven. Además, la competitividad del mercado mundial del cemento y el acero y, en consecuencia, los escasos márgenes de beneficio hacen que la experimentación con tecnologías no probadas sea poco atractiva. De cualquier manera, es probable que cualquier inversión de capital en cemento y acero “bloquee” el perfil de emisiones de la industria durante varias décadas por venir. Por lo tanto, un apoyo político significativo será fundamental para reducir el riesgo de este tipo de inversión.

 

Nuevas fronteras

 

Si bien la descarbonización industrial puede parecer desalentadora, también representa una frontera industrial emocionante, con muchos avances ya en marcha. El uso de hornos de arco eléctrico y el hidrógeno producido de forma renovable ya están reduciendo el consumo de energía y recursos, con beneficios adicionales más arriba en la cadena de suministro. En 2021, el fabricante de acero sueco Hybrit proporcionó a Volvo acero que se había producido mediante el proceso de producción de hidrógeno.

 

Otras empresas se inspiran en la economía circular, aprovechando las innovaciones en el reciclaje y la reducción de recursos primarios. Si bien aún queda mucho por hacer, en principio, no hay razón para que el acero no sea un producto totalmente reciclable. Se están llevando a cabo iniciativas e I+D en este campo en todo el mundo, como la tecnología inventada en Australia que extrae carbono y otros materiales útiles de neumáticos de caucho viejos para reemplazar el coque y el carbón en la fabricación de acero. Del mismo modo, han surgido tecnologías que optimizan el proceso de construcción y reducen los residuos, como la impresión 3D. Por lo tanto, la descarbonización profunda es principalmente una cuestión de escalar, acceder a la financiación y ofrecer productos a un precio competitivo.

 

Dados los desafíos discutidos anteriormente, la creación de mercado es un componente crucial en la búsqueda de cero neto. Se necesita una fuerte señal de demanda para incentivar el esfuerzo, el costo y el riesgo percibido involucrado en la puesta en línea de nuevas tecnologías. Una de las rutas más prometedoras sería a través de un compromiso con las compras públicas verdes en los principales municipios y entre los importadores de materiales de construcción. En todo el mundo, las agencias gubernamentales se encuentran entre los principales compradores de acero, cemento y hormigón para grandes proyectos de infraestructura, y aprovechar su inmenso poder adquisitivo desencadenaría un mercado próspero de acero y hormigón más ecológicos.

 

La Iniciativa de Descarbonización Profunda Industrial (IDDI) propone hacer precisamente eso. Lanzado en la COP26 en Glasgow, es una iniciativa de la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI) en asociación con el Reino Unido, India, Alemania, los Emiratos Árabes Unidos y Canadá. Establece un desafío para la industria: si produce acero y hormigón con bajo contenido de carbono, lo compraremos. Este mercado garantizado envía una fuerte señal a los productores ya que, en conjunto, los gobiernos participantes representan entre el 25 y el 40 por ciento de los mercados nacionales de materiales de construcción pesados.

 

Sin embargo, es necesario hacer más

 

Por supuesto, quedan numerosos desafíos. Entre los mayores obstáculos para la descarbonización de los sectores industriales se encuentra la falta de datos y estándares. Los sistemas actuales no capturan todo lo que se requiere para evaluar con precisión el carbono incorporado a lo largo de la cadena de suministro. Se necesitan con urgencia avances en la producción de datos precisos y de alta resolución; establecer métodos de cálculo completos y estandarizados que sean comparables entre productores y jurisdicciones; y desarrollar procedimientos y conocimientos para aplicar e informar sobre los requisitos ambientales.

 

Una segunda consideración es que la mayor parte de la demanda de materiales de construcción en las próximas décadas provendrá de los países en desarrollo. Si bien muchos de estos países poseen una gran cantidad de recursos renovables necesarios en esta transición, corren el riesgo de quedarse atrás en los mercados premium de productos básicos verdes. Un desajuste en la distribución espacial de la oferta y la demanda podría socavar seriamente la descarbonización de estas industrias.

 

Un camino a seguir

 

No obstante, ahora existe un camino realista a seguir y, lo que es más, la transición es asequible. Aunque se requiere una inversión sustancial, es importante poner esto en perspectiva: la Comisión de Transiciones Energéticas (ETC) ha demostrado que las emisiones netas de carbono cero de la industria pesada podrían costar menos del 0.5 por ciento del PIB mundial. Con inversionistas, líderes de la industria y mercados influyentes, todos empujando en la misma dirección para derribar las barreras financieras, tecnológicas y de políticas comunes, la descarbonización industrial puede estar en el horizonte.

 

 

Este artículo fue publicado originalmente por el Foro Económico Mundial, el 30 de marzo de 2022, y se volvió a publicar de acuerdo con el Licencia pública internacional Reconocimiento-No comercial-Sin derivados 4.0 de Creative Commons. Puedes leer el artículo original aquí. Las opiniones expresadas en este artículo pertenecen únicamente al autor y no a WorldRef.


 

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