Hacia una siderurgia vasca sin emisiones en 2050: del gas natural al hidrógeno verde

Dar órdenes es un arte delicado. Ofrecer buenos consejos, más aún. Pero cuando se trata de industria, y de por medio pulula la crisis climática, las recomendaciones llegan y se esperan. En este caso, por medio de Net-Zero Basque Industrial Super Clúster. La iniciativa creada por SPRI para acelerar el camino hacia las Cero Emisiones Netas en Euskadi ha arrancado el año poniendo encima de la mesa una hoja de ruta para la descarbonización de la siderurgia vasca de aquí a 2050. Una agenda ambiciosa llena de indicaciones, aunque sin sorpresas en las claves destacadas: avanzar con el hidrógeno verde y desarrollar fuentes energéticas alternativas al gas natural.

Sin sorpresas porque desde hace tiempo se lleva incidiendo en esta dirección, y porque Iberdrola y Petronor-Repsol forman parte del organismo. En todo caso, la hoja de ruta en realidad son cinco. Una por cada uno de los clústeres industriales que más contaminan dentro de la comunidad autónoma: siderurgia, pasta y papel, cemento, refino y fundición. Juntos, acumulan el 68% de las emisiones de gases de efecto invernadero en Euskadi. Un elevado porcentaje que requiere tanto de una agenda de actuación común como de un análisis detallado por sector manufacturero para adaptarla a sus características particulares.

En este artículo desgranaremos la siderurgia, ya que el peso que tiene en el País Vasco es incontestable y su impacto también. Las ocho plantas de producción con horno de arco eléctrico repartidas por el territorio conllevan, junto con la laminación en caliente y la generación de tubos de acero sin soldadura a partir del acero refinado, uno de los procesos productivos con mayor requerimiento energético del sector: más de 600 kWh/t. Hablamos en definitiva de 4.298 Gwh de consumo energético al año, según últimos datos actualizados, repartidos prácticamente a medias entre gas natural y electricidad. Traducido a emisiones de dióxido de carbono, esto supone 862 kilotoneladas en solo doce meses.

La propuesta de Net-Zero Basque Industrial Super Clúster pasa por erradicar el uso del gas natural en todo el proceso siderúrgico a través de tres ejes de descarbonización: eficiencia energética y circularidad, electrificación y fuentes alternativas, e hidrógeno verde. En total, diez medidas, de las que cinco ya están disponibles en el mercado y otras cinco requieren todavía de desarrollo tecnológico.

La primera planta de hidrógeno verde de Euskadi en Amorebieta. EP

Eficiencia energética y circularidad

El primer eje tiene que ver con la necesidad de desarrollar estrategias que permitan disminuir las pérdidas de energía en los actuales hornos y aumentar el rendimiento. Para empezar, se apuesta por avanzar en la trituración de la chatarra, la digitalización e implementación de la inteligencia artificial para el control de la planta y el empleo de la oxicombustión. Estas medidas en realidad ya están disponibles y, según el hilo temporal de Net-Zero Basque Industrial Super-Clúster, deberían de ser implantadas al cien por cien de aquí a 2030.

Además, se prevén otras dos soluciones con necesidad de desarrollo tecnológico. Por un lado, la integración de transformadores de ultra alta tensión en las líneas de producción. Por otro, la recuperación de calor de los gases de escape de los hornos de arco eléctrico a su salida, ya que esta energía residual se puede aprovechar para precalentar chatarra, cogenerar electricidad, aplicarla en los sistemas de climatización y alimentar electrolizadores de óxido solido generando hidrógeno.

La incorporación de transformadores de ultra alta tensión implica un claro desafío: solventar las posibles restricciones de espacio de los entornos industriales para poder integrar la tecnología en las líneas de producción. Ahora bien, Net-Zero Basque Industrial Super-Clúster sitúa la necesidad de que se dé este hito para 2027 a más tardar. En el caso de la recuperación de calor de los gases de escape de los hornos, los retos pasan por el desarrollo de nuevos materiales, configuraciones o técnicas para evitar corrosión prematura y obstrucción de los sistemas de circulación de gases e intercambiadores de calor, el escalado de la tecnología en el ámbito industrial y las pérdidas de carga (tras obstrucción). Tantos que el horizonte para su implementación se sitúa llegando a 2040.

Electrificación y fuentes alternativas

La hoja de ruta para la siderurgia vasca también establece tres recomendaciones en el eje de la electrificación de los procesos térmicos mediante energías renovables. Para la primera no hay excusas: autoconsumo con fuentes de origen natural. Las otras dos son medidas con necesidad de desarrollo tecnológico: el calentamiento por inducción o resistencias eléctricas, que supondría nada menos que una reducción de hasta el 32% total de emisiones del sector; y la sustitución del gas natural por el empleo de otros renovables como el biogás, que no reportaría ningún ahorro energético pero eliminaría las emanaciones directas al cien por cien.

El autoconsumo de electricidad renovable es algo que cualquier acería puede poner en marcha a la de ya. Para las otras soluciones, hay retos que abordar antes de conseguir su implementación. En el caso del uso del biogás, es el escalado de las tecnologías de generación para una mayor disponibilidad de esta energía en el mercado, algo que debería estar solucionado antes de 2040. El calentamiento por inducción o resistencias eléctricas plantea, por su parte, desafíos en la reducción de costes y en el desarrollo de sistemas y configuración de bobinados que garanticen el calentamiento homogéneo de piezas de distintas geometrías y con las menores modificaciones posibles del equipo. Por eso, la hoja de ruta sitúa el objetivo entre 2045 y 2050.

Detalle de las tuberías del electrolizador para la generación de hidrógeno. Petronor

Hidrógeno verde

El tercer eje de la descarbonización prevé un único hito. Una medida que, según la hoja de ruta de Net-Zero Basque Industrial Super, tiene que ser el pan nuestro de cada día antes de 2035:  el despliegue del uso del hidrógeno verde a lo largo de todo el proceso siderúrgico. En este momento, son tres los retos tecnológicos que acarrea: desarrollo y escalado de electrolizadores para reducir los costes de capital y aumentar la eficiencia; análisis del impacto en la calidad de producto y requerimientos de la instalación; y despliegue de infraestructuras de almacenamiento, transporte y distribución.

A estas alturas, nadie duda del interés del lobby industrial vasco y de sus instituciones por mejorar la competitividad de esta alternativa energética. Este mismo domingo, Crónica Vasca informaba de que Iberdrola acaba de convertirse en la primera empresa de España en ser certificada como productora de hidrógeno verde. Ahora bien, son muchos los especialistas que llevan tiempo advirtiendo de que en este asunto, al menos de momento, hay más burbuja que realidad. Un informe reciente de OBS Business School señalaba que “la necesidad de una descarbonización general de la economía está impulsando el sector del hidrógeno más rápido de lo que sería su crecimiento orgánico y ello está llevando a asumir riesgos al tratar de utilizar este gas para usos en los que probablemente no sea la mejor opción, o en los que ahora mismo está muy lejos de ser competitivo”.

Frente a esta advertencia, la agenda vasca prefiere pintar un escenario positivo para la siderurgia a través de dos estimaciones. El desembarco del hidrógeno verde en todos los procesos conllevará, dice, una disminución en la generación de gases de efecto invernadero de entre el 5 y el 49% y potenciales reducciones de coste de hasta el 50% respecto a los precios de la electricidad estimados para 2030.

Impacto general en cifras

Ahora, toca aplicar (o no) la hoja de ruta de Net-Zero Basque Industrial Super Cluster para que sus previsiones se cumplan. Según este organismo, la ejecución de las estrategias de eficiencia energética y circularidad traerá una reducción del 22% de las emisiones contaminantes. Con la electrificación de procesos y el uso de combustibles alternativos, se calcula que el decremento será del 11%. Además, con la implantación masiva del hidrógeno verde, el CO2 descenderá un 18%.  Y por último, la potenciación de las renovables permitirá eliminar al 50% los gases de efecto invernadero. Todo ello, con el horizonte puesto en 2050. Quedan 26 años y el planeta no espera.