España parte con ventaja en la carrera por forjar acero verde

El documento señala a nuestro país como firme candidato para liderar la primera oleada de proyectos que fabriquen acero renovable en el planeta, es decir con cero emisiones. Y ofrece esclarecedoras recomendaciones para animar a la industria y a los inversores a emprender ese camino.

Aunque el análisis se ha centrado en España, sus conclusiones son extrapolables a Portugal e Italia. Entre los tres países se crearía un 'hub' del acero verde para satisfacer la demanda de Europa, donde la presión para descarbonizar el sector siderúrgico es mayor, pues esta actividad es responsable del 9% de las emisiones de CO2 a nivel global y del 7% en el Viejo Continente. Se dificultaría así la entrada de competidores de terceros países en este mercado. «La región podría ser la primera en captar nuevos mercados para el hierro y el acero de bajas emisiones, haciendo crecer la industria regional, creando puestos de trabajo cualificado y asegurando cadenas de suministro nacionales para las fábricas existentes», reza en el estudio.

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La ruta que se propone es utilizar hidrógeno renovable a partir de fuentes de energía limpia para producir el acero. «Como España tiene mucho recurso renovable, el país goza de muy buena posición para fabricar acero verde a costes más competitivos. Es un país desarrollado con buenas infraestructuras de producción y transporte de electricidad, lo que hace más fácil y rápido poner en marcha estos proyectos y empezar a exportar el acero. Aunque para satisfacer la demanda también habrá que invertir en nueva infraestructura eléctrica y del hidrógeno», subraya Marc Farre Moutinho, autor principal del informe y miembro de la Comisión Energética de ETC.

Aún así, fabricar acero verde no será nada fácil, como apunta Andrés Barceló, director general de Unesid, la patronal de la siderurgia. «La tecnología se consigue -afirma-, pero hay dos problemas: producir el acero renovable y venderlo. Por un lado, a día de hoy no hay hidrógeno ni en cantidad ni en precio competitivo. Y si no se desarrolla un mercado para estos productos, no tendrá compradores».

De ahí que el estudio proponga una serie de medidas para impulsar estos desarrollos. Será «indispensable» (menciona) el papel del Gobierno. «La manera más favorable de apoyar los proyectos es a través de subvenciones directas para hacer frente a los elevados costes iniciales de los equipos», matiza Farre. Para ello España cuenta con herramientas como el Perte de Descarbonización Industrial. «Los gobiernos y bancos públicos también deberán dar garantías a los inversores y bancos privados que presten capital a este tipo de proyectos», añade.

Además, habrá que equilibrar las reglas de juego estableciendo un impuesto al carbón para las importaciones de acero. Si no se hace, «los proyectos de acero verde europeos tendrán dificultad en competir con acero de altas emisiones importado a la UE», sostiene Farre.

En España el acero se produce en 22 plantas y hay 50 instalaciones de laminación y primera transformación, según datos de Unesid. Y se fabrica por dos vías bien distintas. Una es a partir de la chatarra que se recicla. En este caso el proceso se realiza en acerías donde se funden esos desechos en hornos eléctricos de arco. «Sus emisiones son mucho más bajas y la mayoría de estas emisiones están relacionadas con la electricidad que consumen. Si se llegara a tener un 90% de energía renovable también descenderían las emisiones de las acerías», propone Barceló.

Después el acero pasa a unos hornos de recalentamiento (con gas natural) para ser moldeado y conseguir el producto final (vigas, bobinas, alambrón...). «El plan de todas las empresas es dejar de utilizar gas natural y electrificar. Pero a día de hoy no parece que sea posible por las altísimas temperaturas que requiere el acero (por encima de mil grados). Una solución es inyectar gas natural mezclado con hidrógeno verde e ir aumentando progresivamente el porcentaje de hidrógeno hasta sustituir al gas», indica Barceló.

España «es una rareza», como lo califica Barceló, ya que nuestra industria siderúrgica es de las que más recicla en Europa. «Reciclamos en torno al 70-75%», señala. De las 14,1 millones de toneladas que en 2021 salieron de nuestras fábricas, 11,1 (casi el 80%) eran chatarra que tuvo una segunda vida.

El resto fue acero primario, que se fabrica con una tecnología muy diferente: en altos hornos y se conoce como siderurgia integral. «Los alemanes producen el 62% de su acero de esta forma y fuera de Europa hay países que llegan al 80%», matiza Barceló. Las previsiones apuntan a que solo con el reciclaje de chatarra no es suficiente para cubrir la demanda mundial de acero, sino que también hay que producirlo a partir del mineral de hierro. Y es precisamente en este proceso donde se buscan nuevas soluciones para su descarbonización, porque genera gran cantidad de emisiones. «La mejor planta integral de Europa produce 1,8 toneladas de CO2 por cada tonelada de acero», detalla Barceló.

En el sur de nuestro continente hay dos fábricas de este tipo: una en Taranto (Italia) y otra en Gijón, propiedad de ArcelorMittal. Ambas ya cuentan con planes para realizar la transición energética, como menciona el informe de ETC. De hecho, ArcelorMittal ha obtenido el visto bueno de la Comisión Europea para recibir 465 millones de euros con los que empezar a descarbonizar sus altos hornos en España.

Obtener acero de nueva fabricación de forma limpia es un gran desafío tecnológico. Ahora se hace con la siguiente técnica: lo primero es tratar el mineral de hierro, que se reduce (es decir se elimina el oxígeno y otras impurezas que contiene) con coque (un carbón destilado) en un alto horno. Se obtiene así una aleación de hierro con un 4% de carbono. Este carbono hay que reducirlo también en un convertidor de oxígeno para obtener un acero que actúe de base. Por último, mediante diversas tecnologías se consigue el tipo de acero que se busca, porque según su aplicación este material es diferente.

Pues bien, la propuesta para producir acero verde es reducir el mineral de hierro con hidrógeno en un horno de reducción directa. Es una tecnología muy diferente a la convencional. «Ya hay proyectos a escala comercial que reducen el mineral de hierro con gas natural. Se trata de utilizar esta solución con hidrógeno. E integrar un horno de arco eléctrico para producir el acero. Así se conseguiría un proceso integral con muy bajas emisiones», explica Farre. En Suecia, Alemania y Canadá ya hay iniciativas en fase de construcción o de experimentación con este desarrollo.

En España también se están sentando las bases de los primeros proyectos, como destaca el informe de la ETC. En Puertollano (Ciudad Real) un consorcio, formado por el holding Helvella (como sociedad inversora) y las empresas Siemens España, ABEI Energy y Russula Corporación, está desarrollando el proyecto Hydnum Steel: una planta para producir acero verde que ocupará una superficie de 1,3 millones de m2 (como 130 campos de fútbol), y contará con una inversión total superior a 1.000 millones de euros.

La idea es que esté operativa en el segundo semestre de 2026. En una primera fase fabricará 1,5 millones de toneladas de acero renovable y después duplicará la producción. Cantidades a considerar si se tiene en cuenta que nuestro país importa de fuera de la UE cuatro millones de toneladas de acero solo para el sector de la construcción y del automóvil, como expone Eva Maneiro, CEO de la empresa gallega Russula.

Hydnum Steel «es un proyecto enorme, muy disruptivo y tecnológicamente muy avanzado -valora-. Será una planta autosuficiente que se alimentará de energía renovable. La verdadera revolución es inyectar hidrógeno verde para tratar el mineral de hierro y después convertir éste en acero con cero emisiones». En la primera parte del proceso el producto resultante son pellets de mineral de hierro que se transforman en acero en un horno de arco eléctrico, donde también se mezcla con chatarra.

Otro de sus puntos fuertes será la incorporación de tecnología de vanguardia. «Vamos a aportar la solución de fábrica digital 4.0, donde lo más importante es el gemelo digital que modela la planta en las diferentes fases del proceso. Un software simulará diferentes escenarios y optimizaciones del proceso antes de construir la central», añade Agustín Escobar, CEO de Siemens España. El proceso productivo estará automatizado y monitorizado y la Inteligencia Artificial permitirá un mantenimiento predictivo.

Para cerrar el círculo se valorizarán los residuos y subproductos generados durante el proceso de fabricación del acero. «Son productos que se pueden utilizar en la construcción de carreteras hasta en la fabricación de cementos. Ya tenemos empresas que serían compradoras», señala Eva Maneiro.

El enclave también ha sido elegido a conciencia: cerca del Centro Nacional de Hidrógeno, en una zona donde ya se han desarrollado proyectos de producción de hidrógeno. «Puertollano es una ciudad industrial, con mucho terreno disponible que es clave para desarrollar este tipo de proyectos que necesitan mucho espacio. Tiene buena calidad de viento y localizaciones para renovables. Y desde el punto de vista logístico está perfectamente comunicada con el este y sur de España y con Portugal tanto por carretera como vía férrea, por lo que la parte logística para dar salida al producto es bastante sencilla. Además, la iniciativa ha tenido muy buena acogida y apoyo institucional», defiende Agustín Escobar.

Iberdrola y la startup sueca H2 Green Steel también planean construir una gran planta de hidrógeno renovable en la Península Ibérica, que alimentará un horno de reducción directa de mineral de hierro. Se pretende que esté operativo en 2025 o 2026. Su producción alcanzará los 2 millones de toneladas de un hierro (arrabio) prácticamente sin impurezas para ser transformado en acero sostenible.

La compañía española también trabaja con la 'spin off' Boston Metal, surgida del Massachusetts Institute of Technology (MIT), en una innovadora tecnología. Se trata de «separar el mineral de hierro del oxígeno a través de electrólisis para fabricar acero libre de emisiones a partir de electricidad renovable. Esta solución permite simplificar el proceso de producción y reduce costes de forma significativa. Es una tecnología modular, aplicable a otros metales (vanadio, niobio, cobalto…) y más eficiente al consumir un 20% menos de energía que otros métodos de producción convencionales», cuenta Francisco Laveron, responsable de Prospectiva Energética de Iberdrola. Esta solución ya ha sido validada en laboratorio. Y se pretende comenzar la construcción de una planta siderúrgica de demostración a escala industrial en 2024 y una comercial en 2026.

A la par Iberdrola participa en alianzas como Steel Zero y First Movers Coalition donde diversas empresas se están comprometiendo a consumir acero renovable en 2050.

Todas innovadoras soluciones para forjar el acero verde y limpio del futuro, y en las que España puede ser el polo de atracción.