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IRENA-G20
Chatarra y otros secretos para una siderurgia circular
MINING PRESS/ ENERNEWS

La industria del acero  requiere acciones decisivas para seguir impulsando todas las palancas de la circularidad . El documento que se analizará en la próxima cumbre del G20 en India

07/09/2023
Documentos especiales Mining Press y Enernews
IRENA: G 20 - TOWARDS A CIRCULAR STEEL INDUSTRY

ANAHÍ ABELEDO

El sector siderúrgico es responsable del 7% de las emisiones mundiales de CO2 relacionadas con la energía, pero la buena noticia es que este material se puede reciclar sin pérdida de calidad, lo que también lo convierte en un facilitador crucial para una transición hacia una economía más circular. El papel del reciclaje va creciendo al punto que el 30% del acero que se consumo actualmente proviene de la chatarra. 

Para 2050, alrededor de la mitad del acero del mundo podría provenir de chatarra reciclada. Los gobiernos nacionales pueden marcar la diferencia.

La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) - en acuerdo con el G20 que está abocado a este tema- analiza los pasos necesarios para mejorar la eficiencia de los materiales, aumentar la proporción de acero reciclado (a medida que la chatarra estará más disponible con el tiempo) y haciendo que los procesos de producción de acero sean más eficientes en su informe "IRENA- G-20:Towards a circular steel industry".

El desafío del cambio climático global requerirá un cambio hacia fuentes de energía sostenibles para producir acero. Para lograr este objetivo será fundamental la ampliación de las energías renovables.


ACCIONES POSIBLES Y EL ROL DEL G 20
La acción política a nivel nacional es fundamental para lograr la circularidad del sector del acero, pero el diálogo internacional y la cooperación en el Grupo de los Veinte (G20) pueden desempeñar un papel clave en el avance de las estrategias de circularidad para la transformación del sector a nivel mundial.

+ En términos de eficiencia de materiales, existen planes para un uso más inteligente y óptimo del acero en sectores consumidores clave, como la construcción y la producción de automóviles. 

+ Los marcos regulatorios pueden actuar como impulsores de un uso más eficiente del acero.

+ Área de colaboración recomendada: Cooperación en el G20, para identificar y escalar  mejores prácticas en los principales sectores consumidores de acero, a través del aprendizaje mutuo y

+ El intercambio de experiencias regulatorias puede contribuir a un uso más eficiente del acero globalmente.

+ El reciclaje de chatarra de acero es el núcleo de un cambio hacia una mayor circularidad en el sector del acero. Pero la disponibilidad de chatarra es un factor limitante, ya que los productos de acero tienen una larga vida útil. Alrededor del 30% del acero producido hoy en día proviene del reciclaje de chatarra.

+ El papel del reciclaje de acero seguirá creciendo con el tiempo a medida que haya más chatarra disponible en las economías emergentes, lo que resulta en mayores proporciones de acero reciclado, lo que a su vez va reduciendo la necesidad de producción primaria. 

HACIA UNA INDUSTRIA SIDERÚRGICA CIRCULAR
Casi 2 mil millones de toneladas de acero se consumieron anualmente en edificios, transporte, bienes de consumo y máquinas. 

El sector siderúrgico se encuentra entre las industrias más destacadas a nivel mundial, con un mercado  de US$ 1,51 billones en 2021. 

Sirve como salvavidas para varias comunidades y regiones, proporcionando empleo directo a más de 6 millones de personas en todo el mundo e indirectamente generando empleos en sectores relacionados de la economía. 

El sector siderúrgico fue responsable de 2,6 gigatoneladas (Gt) de emisiones de carbono directo en 2019, que representan alrededor del 7% de las emisiones totales del sector energético.

La producción de acero requiere mucha energía ya que la mayor parte de la producción se produce a altas temperaturas. El sector consumió más 35 exajulios (EJ) de energía en 2021. 

Además, la mayor parte del mineral de hierro se convierte en hierro metálico utilizando combustibles fósiles, como carbón y gas natural, como agentes reductores, liberando CO2 en el proceso (la reducción es un paso necesario, que implica la eliminación de oxígeno del mineral de hierro para crear hierro). 

Las actividades upstream que consumen carbón y gas natural también producen importantes emisiones de metano.

Además de las emisiones directas de CO2, los métodos actuales de producción de hierro y acero –en ausencia de sistemas apropiados de control de la contaminación – también puede tener impactos perjudiciales para la salud de los seres humanos.

El polvo y las materias volátiles pueden escapar de la preparación de la materia prima (Figura 1) causando contaminación del aire. La contaminación del aire también puede ser un problema cuando dicha producción. 

EL SECTOR DEL ACERO HOY
Un crecimiento de la economía aumenta la demanda de acero. En esencia, la demanda de acero sigue de cerca el desarrollo de una economía, especialmente en las primeras etapas de la industrialización. 

Además, el uso del acero en vehículos eléctricos, turbinas eólicas y estructuras solares fotovoltaicas (PV) lo convierten en un material de entrada clave en la transición energética.

La producción de acero ha aumentado constantemente con el tiempo. De sólo 190 millones de toneladas en 1950, creció a casi 2 mil millones de toneladas en 2021 (Figura 2), debido al crecimiento demográfico y el desarrollo de la economía.

El aumento de la producción mundial de acero en las últimas  décadas estuvo impulsado por el crecimiento de las economías emergentes, particularmente China,  mientras la capacidad de producción de acero se duplicó en las dos décadas anteriores, casi tres cuartas partes del crecimiento de la capacidad se produjo en China.

La demanda de acero está estrechamente ligada a la actividad económica en varios sectores. Como se muestra en la Figura 3, el 52% del acero en 2019 se utilizó en edificios e infraestructura y el 17% en transporte. 

La maquinaria consumía una quinta parte del acero, mientras que los bienes de consumo representaban aproximadamente una décima parte de la demanda total de acero. El acero utilizado en la construcción se almacena en productos y estructuras durante períodos prolongados y, por lo tanto, constituye la mayor parte del acero en uso. 

En 2021, tanto la demanda como la producción de acero experimentó volatilidad provocada por problemas en la cadena de suministro y bloqueos en respuesta a la Pandemia de COVID-19. 

Sin embargo, la demanda de acero se recuperó rápidamente a medida que los sectores de la construcción y la automoción se recuperaron más rápido que otros sectores.

La industria del hierro y el acero es de naturaleza global, 91 países producen acero bruto en cantidades sustanciales, consumidas en todo el mundo. 

Mientras tanto, algunas jurisdicciones dominan la producción mundial de acero. 

China produce más de la mitad del acero crudo mundial , seguida por la Unión Europea, la India y los Estados Unidos. 

Estas regiones producen aproximadamente el 70% del acero a nivel mundial. De manera similar, una gran proporción del consumo de acero se concentra en estas regiones, que consumen el 70% del acero total producido a nivel mundial (Figura 4).

RUTAS DE PRODUCCIÓN DE ACERO
+ Producción primaria: El mineral de hierro se reduce a hierro. Hoy en día, esto se hace principalmente en dosmaneras: en un alto horno (BF) o en un horno o cuba de hierro de reducción directa (DRI). 

La salida del BF se procesa en un horno de oxígeno básico (BOF), mientras que la salida del horno DRI generalmente se procesa en un horno de arco eléctrico (EAF), para la siguiente etapa, la siderurgia (Figura 5). 

Hoy, la BF-BOF es la ruta representa aproximadamente el 70% de la producción mundial de acero y constituye el 90% de la producción primaria.

+ Producción secundaria: Utiliza chatarra de acero reciclada. Se utiliza electricidad como principal insumo energético en lugar de carbón y gas natural, lo que se utiliza en la producción primaria. El hierro esponjoso, la salida del horno DRI, se puede alimentar al BOF. 

Aproximadamente el 30% de la producción mundial de acero utiliza chatarra como insumo metálico para el proceso.

Hoy en día, los países del G20 producen aproximadamente el 85% de la producción total de acero bruto globalmente. 

Las principales rutas de producción varían entre países dependiendo del acceso a la materia prima; desarrollo material; energético; tecnológico y económico. 

La disponibilidad de la chatarra, impulsada por el consumo histórico de acero, es uno de los principales factores que determinan el desarrollo del proceso productivo utilizado (Figura 6). 

La disponibilidad de chatarra varía significativamente entre los países maduros y en desarrollo.

LOS CUATRO PILARES DE LA CIRCULARIDAD
Cuáles son los cuatro pilares que contribuyen a la circularidad del sector siderúrgico y cómo influyen:

+ 1-  Eficiencia de materiales en el uso del acero: las medidas de eficiencia de materiales pueden contribuir a avanzar en la circularidad del sector siderúrgico optimizando el uso del acero. Estas medidas incluyen la producción de estructuras y productos de acero más ligeros. El reacondicionamiento y reutilización de productos de acero y rediseñar productos con materiales alternativas cuando esté justificado con base en el análisis del ciclo de vida.

+ 2 -  Reciclaje de chatarra de acero: el reciclaje de acero mejora la circularidad al permitir que el acero del final de los productos de vida para ser reutilizados para otras aplicaciones. El reciclaje del acero reduce la necesidad de producción primaria de acero.

+ 3 - Eficiencia de procesos: la mejora de la eficiencia energética mejora la circularidad al minimizar la necesidad de recursos en la producción de acero. La eficiencia del proceso reduce el impacto ambiental, el impacto de los procesos productivos proporcionalmente.

+ 4 - Producción de acero basada en energías renovables: una transición hacia el acero basado en energías renovables. La producción implica un alejamiento estructural de los combustibles fósiles como fuentes de energía y agentes reductores. Una de las opciones más prometedoras es el uso de energías renovables  e hidrógeno verde para reducir el mineral de hierro. 

Un cambio hacia el uso de energías renovables puede mejorar el desempeño ambiental a partir de hierro y acero más amigables con el medio ambiente y reducir la dependencia de los combustibles fósiles finitos, promoviendo a su vez la circularidad.

 


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*La información y las opiniones aquí publicados no reflejan necesariamente la línea editorial de Mining Press y EnerNews

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