La fabricación de acero es uno de los procesos industriales que más energía consume y que más emisiones genera. La industria ha dependido históricamente del carbón, el coque y los altos hornos para transformar el mineral de hierro. Y la electrificación también atiende a sectores como el siderometalúrgico. En él, técnicas nuevas, como la de este horno eléctrico, ganan cada vez más peso.
Donawitz, Austria, es la ubicación elegida para construir una enorme instalación destinada a transformar la manera de fabricar acero. Su característica más llamativa es la presencia de dos hornos eléctricos de arco capaces de generar temperaturas de hasta 15.000 grados centígrados.
Así funciona el horno eléctrico de hasta 15.000ºC
Sobre el horno se colocan tres enormes electrodos de grafito. Cada uno de ellos va conectado a una de las tres fases de la red eléctrica. Después, los electrodos descienden acercándose al material del interior. En el momento en el que circula una corriente eléctrica muy intensa se genera un arco eléctrico que alcanza una temperatura de entre 10.000 y 15.000 grados centígrados.
Ojo, el material (el acero) no alcanza esta temperatura. La temperatura de fusión del hierro se sitúa en torno a los 1.538 ºC. No obstante, para llegar a este punto los arcos deben alcanzar una temperatura muchísimo más elevada.
Esta energía termina fundiendo la carga del horno. El tiempo de actuación es de entre 30 y 40 minutos. Tras la espera, el material puede quedar convertido en acero líquido, preparado para el siguiente paso en el proceso de producción.
Ideado para reducir la contaminación y aprovechar mejor el reciclaje
No sólo emplea energía eléctrica, también utiliza quemadores de gas natural y oxígeno para precalentar y ayudar durante la fusión. Según Voestalpine, la empresa de fabricación de acero a cargo del proyecto, no se trata de un proceso 100% eléctrico. Ahora bien, sí permite reducir de forma muy importante las emisiones frente a la producción tradicional en altos hornos.
Según Voestalpine, este horno eléctrico junto a un segundo en proceso de construcción en Linz permitirá producir alrededor de 2,5 millones de toneladas de acero con emisiones reducidas de CO2 al año. Tras una inversión de 1.500 millones de euros en esta primera fase, el objetivo es reducir las emisiones en un 30% para el año 2029 con respecto a 2019. Es decir, evitar hasta 4 millones de toneladas de CO2 al año.
Más materiales aptos para el horno además del acero
El horno puede aprovechar chatarra de acero. De esta forma, puede convertir de nuevo residuos metálicos en materia prima. Es una de las grandes diferencias con respecto a la siderometalúrgica convencional.
Además de reciclar chatarra de acero, el horno puede alimentarse con otros tipos de hierro. Uno de ellos es el HBI (Hot Briquetted Iron). Este se refiere a hierro al que previamente se le han eliminado buena parte de sus impurezas. Después se prensa formando pequeñas piezas compactas.
También puede utilizar hierro ya fundido. Mezclando estos materiales en distintas cantidades, la acería puede obtener aceros con diferentes características.
Como ya habrás imaginado, mover semejante horno requiere muchísima electricidad. Tanta, que la fábrica de Donawitz necesita una nueva conexión de 220.000 voltios (220 kV) a la red eléctrica. Esta infraestructura permitirá suministrar la enorme cantidad de energía que necesita el horno y aprovechar electricidad procedente de fuentes renovables.
Producirá 850.000 toneladas de acero al año
Cuando entre en funcionamiento en 2027, la nueva instalación de Donawitz tendrá capacidad para producir alrededor de 850.000 toneladas de acero con emisiones reducidas de CO2 cada año. Voestalpine contempla invertir aproximadamente otros 100 millones de euros para ampliar las instalaciones y elevar la capacidad hasta 1,5 millones de toneladas anuales en 2030.
De momento, han hecho falta 14.600 toneladas de acero, el equivalente al doble del peso de la Torre Eiffel. Los operarios han excavado unos 135.000 metros cúbicos de terreno y empleado cerca de 50.000 metros cúbicos de hormigón. Todo ello para liberar a una industria contaminante de las ataduras de las emisiones de CO2. Al menos, trabajar en una reducción importante de cara al futuro.
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