El CO2 de las acerías alimenta el sector naval con metanol más ecológico
Encontrar formas de reducir las emisiones resulta fundamental para alcanzar los objetivos de neutralidad climática (cero emisiones netas de gases de efecto invernadero) de la Unión Europea (UE) para 2050. En 2018, las emisiones mundiales generadas por el sector naval representaron aproximadamente el 3 % de las emisiones relacionadas con la actividad humana. La siderurgia es un proceso de gran consumo de energía y con altas emisiones de carbono. De igual modo, la industria siderúrgica genera alrededor del 5 % de las emisiones de CO2 de la UE y el 7 % a nivel mundial. En el proyecto FReSMe, financiado con fondos europeos, se encontró la forma de descarbonizar ambas industrias en gran medida al conectar la producción de una con las demandas de la otra, todo ello sin apenas necesidad de nuevos equipos o plantas. El equipo desarrolló y optimizó una combinación innovadora. La tecnología de captura de CO2 del gas de los altos hornos de las acerías se combinó con la producción de metanol mediante la tecnología de emisiones a líquidos (ETL, por sus siglas en inglés) para producir combustible destinado a la industria naval.
Captura de CO2 y producción de metanol
En Europa, la mayoría del acero se produce con la técnica de altos hornos y hornos de oxígeno básicos. En el alto horno, el hierro del mineral de hierro se separa del oxígeno mediante una reacción de reducción, en la que se utiliza principalmente coque de carbón como agente reductor. Como resultado, además del acero, este proceso de producción genera una cantidad importante de gas residual de alto horno que contiene monóxido de carbono, CO2 e hidrógeno. Los planes para reducir las emisiones del sector siderúrgico se centran cada vez más en sustituir estos procesos de producción existentes por nuevas plantas siderúrgicas basadas en la reducción directa del hierro con hidrógeno. Sin embargo, esta transición requerirá tiempo y dinero. El equipo de FReSMe recurrió al proceso de desplazamiento de gas del agua mejorado por sorción (SEWGS, por sus siglas en inglés) para la captura de CO2 y la producción de hidrógeno, desarrollado hace aproximadamente una década en gran parte gracias a los anteriores proyectos financiados con fondos europeos CACHET y CAESAR. En FReSMe se logró demostrar que el SEWGS es una tecnología especialmente adecuada para la captura de carbono en los procesos de producción de acero. El siguiente paso consistía en reciclar este CO2. El metanol es una sustancia química versátil, baja en carbono y rica en hidrógeno que, en la actualidad, se produce sobre todo a partir de combustibles fósiles. A fin de valorizar cantidades mayores de CO2 capturado para producir metanol es necesario aumentar la cantidad de hidrógeno. «El flujo puro de hidrógeno obtenido a partir de la unidad de captura SEWGS se combinó con el hidrógeno renovable producido mediante electrólisis del agua. Se hizo reaccionar este hidrógeno con el CO2 capturado por SEWGS en la unidad ETL para obtener metanol de grado combustible y bajo en carbono, un combustible limpio que cumple la normativa más estricta sobre emisiones», explica el coordinador del proyecto, David Cuesta Pardo, de NTT DATA.
Del gas de altos hornos siderúrgicos al metanol para la industria naval
El metanol producido en el marco de FReSMe se utilizó con éxito para alimentar un buque de carga rodada que conectó Gotemburgo (Suecia) con Kiel (Alemania), demostrando así que se puede reciclar el CO2 y contribuir a la reducción de la demanda de combustibles fósiles y sus emisiones. «Sin el apoyo financiero de la UE para efectuar pruebas piloto de tecnologías innovadoras y promocionar la transferencia de tecnología, muchas de ellas no tendrían un efecto real. Gracias a los fondos europeos de FReSMe, tanto la tecnología ETL como la SEWGS funcionaron a la perfección con las mezclas complejas de gases emitidos por altos hornos y ya avanzan su implantación a gran escala», concluye Cuesta Pardo. La versatilidad de SEWGS está siendo demostrada en el marco de una prueba de producción de amoníaco a partir del gas de alto horno, y el proceso está listo para la ampliación. La tecnología ETL ha alcanzado la categoría de tecnología comercial y las primeras acerías a gran escala acaban de empezar a funcionar. El equipo del proyecto ha reafirmado la capacidad de circularidad y simbiosis industrial para contribuir a la descarbonización de una parte importante de la economía.
Palabras clave
FReSMe, acero, CO2, metanol, hidrógeno, SEWGS, naval, gas de alto horno, ETL, captura de CO2, emisiones a líquidos, desplazamiento de gas del agua mejorado por sorción
