Navegar las olas: desafíos de la industria siderúrgica con las materias primas en la transición verde

La transición de la industria siderúrgica hacia métodos de producción más ecológicos plantea importantes retos,   
pero es necesaria.   
Responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, el sector ya está migrando de los altos hornos intensivos en carbono al hierro de reducción directa (DRI) y a los hornos de arco eléctrico (EAF), que generan muchas menos emisiones de CO2. Además, existen otras opciones tecnológicas vinculadas a la energía renovable y al hidrógeno que podrían reducir la huella de carbono de la industria. Todo ello podría dar lugar —y con toda probabilidad lo hará— a cambios notables en el tipo de materias primas utilizadas en el proceso de fabricación del acero. 

Toneladas de desafíos 

Al analizar la creciente demanda de acero, las investigaciones de Hatch muestran que la adaptación de la industria a la tecnología de bajas emisiones tendrá un impacto significativo en las materias primas. Nuestros modelos estiman un aumento de 10% en la demanda de acero entre 2024 y 2040. Para ello, deberá haber un incremento sustancial en la producción de pélets de mineral de hierro de “calidad para reducción directa” y del uso de chatarra de acero en siderurgia de bajas emisiones.   

Suponiendo una adopción gradual de las tecnologías de bajas emisiones durante ese periodo, la demanda anual de pélets de reducción directa probablemente se disparará a 200 millones de toneladas, mientras que la demanda de chatarra se incrementará 230 millones de toneladas. Para ponerlo en contexto, la producción anual de pélets de reducción directa ha subido 100 millones de toneladas (Mton) en los últimos 17 años, y ahora la industria del hierro debe duplicar ese volumen anual y llegar a los 200 Mton en los próximos 17 años. 

 

 

De ahí el aumento del precio de los pélets de reducción directa, impulsado por el costo de mejorar la calidad del mineral, el costo de la peletización y la demanda del mercado. En los últimos tres años, esta prima ha subido y las alzas debieran continuar. Estas crecientes primas tienen un doble impacto. En primer lugar, incentivan a llevar más recursos al mercado. Segundo, aumentan el costo de la descarbonización.   

En cuanto a la chatarra, su uso en hornos de arco eléctrico para obtener calidades de acero que actualmente se fabrican en altos hornos estará limitado por su limpieza, lo que significa que las impurezas que entran en la chatarra en el proceso de recolección —como el cobre, el estaño y el vanadio— deben mantenerse a un nivel mínimo, ya que no podrán eliminarse en ninguna otra fase del proceso siderúrgico. Esta nueva y creciente demanda de chatarra de alta calidad reduce su disponibilidad —está empezando a escasear, ya que el acero se recicla continuamente—, irónicamente, uno de sus mayores atributos. Lo que esto significa para los productores de acero es que va a ser cada vez más difícil disponer de chatarra como insumo para alimentar la producción siderúrgica en reemplazo del hierro de alta pureza que emplean los altos hornos. Algunos productores de acero ya están adquiriendo plantas de chatarra, lo que significa que el suministro será aún más limitado y costoso para otras acerías.  

Es esencial que los directivos de las empresas siderúrgicas entiendan la magnitud de esta situación; que se centren muy específicamente en las unidades de alimentación de hierro, como el hierro de reducción directa y la chatarra. En el mundo hay mucho mineral de hierro de calidad apta para reducción directa, pero su distribución geográfica es desigual. Saber dónde está y cómo acceder a él impulsará la inversión en tecnología siderúrgica de bajas emisiones.   

 Es claro que se necesita un cambio drástico —que de hecho ya ha comenzado— en el sector. Y llegará en tres olas de desarrollo.

Las olas del futuro 

La primera ola ya está llegando a la industria. Se trata de una carrera intensiva en capital para llegar al mercado, impulsada por la tecnología y la adopción del hierro de reducción directa y los hornos de arco eléctrico. Esto absorberá material de calidad para reducción directa y chatarra, hará subir las primas y obligará a invertir en la limitada cantidad de recursos disponibles.  

La segunda fase consistirá en invertir en plantas de hierro de reducción directa y garantizar el acceso a mineral de hierro de alta calidad con las leyes adecuadas.   

Se prevé que la primera y la segunda fases se extenderán entre cinco y siete años. Europa y Norteamérica son las jurisdicciones mejor posicionadas para aprovechar al máximo las dos primeras olas, ya que cuentan con una combinación de disponibilidad de insumos; empresas de servicios públicos que utilizan energía verde, gas natural e hidrógeno; y apoyo gubernamental en forma de subvenciones y políticas. Por el contrario, muchas regiones, como China, el Sudeste Asiático e India, seguirán construyendo altos hornos en el futuro previsible hasta que adopten normas más estrictas que las obliguen a descarbonizarse.   

En la tercera ola es donde las cosas se ponen interesantes. La industria deberá determinar cómo abordar las fuentes de mineral de hierro de menor calidad, cuya preponderancia es importante en el volumen que tenemos ahora. Los productores de estas materias primas abastecen a India y China, y a muchas de las acerías que utilizan altos hornos en todo el mundo. En algún momento, la industria deberá imaginar un mundo en el que empiecen a descarbonizarse los productores que usan altos hornos de grandes volúmenes. Cuando lo hagan, puede suponer un riesgo para muchos proveedores de mineral de hierro y lugares de todo el mundo, que deberán abordar la transición o enfrentar una crisis existencial.  

 Aun así, el futuro parece prometedor. Los productores de mineral de hierro están invirtiendo activamente en formas de mejorar las reservas de baja calidad para convertirlas en pélets de reducción directa o implementar nuevas tecnologías de producción de hierro. En la actualidad, existen entre 40 y 50 tipos diferentes de tecnologías novedosas de fabricación de hierro en distintas fases de desarrollo. El éxito requerirá asociaciones entre productores de mineral de hierro, fabricantes de acero y desarrolladores tecnológicos para llevar estas tecnologías al mercado y adaptarlas a volúmenes de producción masivos. 

El camino por delante 

Hatch está abordando muchos de estos retos con grandes inversiones en su proceso continuo de hierro reducido y fabricación de acero (CRISP), un gran horno para la fusión eficiente de hierro de reducción directa (que incluye la calidad para altos hornos) y chatarra para conversión en hierro o acero.   

Independientemente de la vía de descarbonización que se tome, los productores de acero deberían saber que la industria ya no se limita a manejar las operaciones de forma eficiente. Ahora se trata de desarrollar nuevas tecnologías e implementar proyectos para transformar las operaciones a una escala que no se había visto desde la transición de la siderurgia a cielo abierto a la siderurgia básica al oxígeno. El futuro de la industria siderúrgica depende de la innovación, la colaboración y un firme compromiso con la sostenibilidad. Al adoptar estos cambios, la industria navegará las olas de la transformación y emergerá más fuerte, más ecológica y más resiliente.