Evaluación de la producción de acero verde

Abstract

Debido al calentamiento global, distintos acuerdos y medidas se han tomado por parte de una gran cantidad de países, entre ellos esta castigar las emisiones de dióxido de carbono a través de los denominados impuestos verdes. Esto último sumado a la gran cantidad de emisiones de la industria siderúrgica en sus procesos tradicionales ha hecho necesario plantearse nuevos métodos de obtención de acero, entre ellos aparece la vía H-DRI, que se basa en la reducción de los minerales de hierro mediante gas de hidrógeno. El objetivo general de esta memoria de título fue evaluar la producción de acero utilizando el proceso modificado de reducción directa de hierro a través de dos balances de masa el primero, considerando un mineral de entrada compuesto por 95% hematita y 5% sustancias inertes, y un segundo caso que se simulo en el software METSIM considerando una composición de pellets tradicional, y buscando el realizar un balance lo más realista posible. En ambos casos se obtuvieron emisiones directas de carbono bastante similares, para el caso 1 (solo se consideró hematita y substancia inertes en los pellets de hierro) se obtuvo que este proceso generaba 44.9 kg de CO2 por tonelada de acero líquido producido, mientras que para el caso 2 (se considera que los pellets son los mismos que en DRI tradicional con diferentes minerales oxidados de hierro y ganga presente) se obtuvo un valor de 41,3 kg de CO2 por tonelada de acero líquido lo que significa una reducción de más de 97% respecto al proceso tradicional de alto horno que emite 1800 kg de dióxido carbono por tonelada de acero líquido. De esta misma forma en el caso 2 se realizó un balance de energía a los equipos que necesitan electricidad para estimar los costos y las emisiones asociadas a esa energía eléctrica para evaluar la cantidad de emisiones indirectas que se podrían generar. Se obtuvo que las emisiones indirectas de dióxido de carbono respecto a este ámbito pueden dependiendo del país fácilmente superar las emisiones del proceso de alto horno por lo que es recomendable alimentar el proceso con energías renovables. Finalmente se estimó el precio que tendría agregar una planta de electrolisis para realizar el proceso partiendo del supuesto que por ejemplo una planta de DRI tradicional contaría con los otros equipos, finalmente se obtuvo que dicha planta tendría un costo aproximado de 55,5 millones de dólares.