Cómo el hidrógeno, los hornos de arco eléctrico y la energía juegan un papel en los refractarios sostenibles

Los refractarios, tal como se utilizan hoy en día, no han alcanzado todo su potencial desde el punto de vista de la sostenibilidad. Al considerar su uso en industrias altamente intensivas en energía, como el cemento (donde la producción representa casi el 7 por ciento de las emisiones mundiales de CO₂) y el acero (donde la producción representa casi el 8 por ciento de las emisiones de CO₂), el momento del cambio es ahora.

Siga leyendo para descubrir cómo las tendencias de sostenibilidad como el hidrógeno verde, los hornos de arco eléctrico (EAF) y la eficiencia energética están jugando un papel en la producción de acero y cemento.

La introducción de la tecnología del hidrógeno verde en metalurgia y productos de cemento ha estado ocurriendo desde hace algún tiempo. Muchas empresas de todo el mundo lo están introduciendo como una alternativa al gas, el carbón y los residuos como un enfoque más ecológico para su producción. Este interruptor juega un papel cada vez más importante, ya que tanto la industria del acero como la cementera representan en conjunto aproximadamente el 15 por ciento de las emisiones de carbono del mundo.

Para que este cambio ocurra, las formulaciones refractarias necesitarán ser completamente rediseñadas para soportar temperaturas más altas y corrosión que vienen con el uso del hidrógeno. Donde la industria aún está rezagada es el tema del precio. Hoy en día, el hidrógeno es de unos 4 €/kilo. Ese precio tiene que bajar a 1 €/kilo para ser competitivo y ventajoso.

Pero cuando tenemos éxito, dependemos menos de las fuentes de gas natural y, en cambio, podemos confiar en la energía generada por parques eólicos y paneles solares para producir hidrógeno. Este enfoque para crear hidrógeno es más sostenible y una clave para los objetivos netos de cero emisiones establecidos en todo el mundo.

El antiguo proceso de alto horno (BOF) se está quedando atrás a medida que se pueden usar nuevos enfoques con hornos de arco eléctrico (EAF) con hidrógeno, reduciendo en última instancia las emisiones. Los EAF requieren mucha menos energía y la energía generada como parte de sus operaciones puede reciclarse y reutilizarse nuevamente, jugando muy bien en el panorama general de la economía circular.

ArcelorMittal, por ejemplo, está invirtiendo mil millones de euros en España para hacer este cambio, poniéndolos en camino de ser una de las pocas plantas siderúrgicas a gran escala que alcancen cero emisiones de carbono en el mundo.

Como a de los EAF, la producción requerirá menos producto refractario por tonelada de acero debido a que los materiales serán de mayor calidad y por lo tanto tendrán mayor desempeño como en comparación con los utilizados en el BOF tradicional.

Después del pico de verano de 2022 en los precios de la energía, y con proyecciones de que la energía sea un promedio de 46 por ciento más alta en 2023 que en años anteriores, los refractarios necesitan priorizar las formulaciones para la eficiencia energética.

Las industrias intensivas en energía, como el acero y el cemento, están volviendo su enfoque a los materiales aislantes debido al papel crítico que también pueden desempeñar en el costo ahorro. Una tendencia que vemos todos los días es el uso de soluciones modernas, como fundibles ultraligeros para reducir la energía y reducir la disipación del calor de los hornos.

Adicionalmente, una clave para la eficiencia energética es mejorar el rendimiento y durabilidad de los productos para hacerlos durar más tiempo. Esto no solo alargará la vida útil del refractario, sino que también reducirá el número de paradas de mantenimiento, en última instancia ahorrando tiempo, recursos, y energía al no necesitar apagar la producción.

Adrián García es Gerente de Mercado en IMCD España y el Gerente de Desarrollo de Negocios para Soluciones Industriales. Como experto en refractarios, ha trabajado más de 8 años con clientes en España y en toda Europa para desarrollar formulaciones innovadoras que ahorren tiempo, dinero y recursos.