Los avances tecnológicos deslumbran, pero el hecho es que nuestra vida cotidiana depende más del hierro que hace 5,000 años. Aunemos que esto viene de la mano con un enorme consumo de energía.
En 1830 el arqueólogo danés Christian Jürgensen Thomsen (1788 – 1865) planteó tres grandes épocas de la civilización basadas en los materiales duros dominantes: la piedra, el bronce y, finalmente, el hierro. Este último periodo inició hace unos 4,500 años, pero la verdadera dependencia en este metal estaba por venir. En la actualidad somos totalmente dependientes del hierro en todas sus variedades, principalmente el acero, mezclas de carbón y hierro, así como aleaciones con diversos materiales.
Para darnos un orden de magnitud se extrajeron el año pasado más de dos mil millones de toneladas (2 Gt), que superan a la suma del petróleo y materiales para construcción. Adicionemos que el consumo per cápita pasó de 20 kg en 1900 a 285 kg en 2022.
El acero nos rodea
Esta tendencia no tiene visos de detenerse y en la medida que varios países salen de la pobreza, principalmente India, esto solo se acelerará. Tomemos en cuenta que cada auto tiene en promedio 770 kg de acero, una lavadora o un refrigerador contienen 55% de su peso en este material, un aire acondicionado 32%, una televisión de pantalla plana, sorprendentemente, un 47% y las construcciones llevan enormes cantidades de este material.
La historia del acero es fascinante, pero sobrepasa los alcances de este artículo, sin embargo, me permito recomendarles el libro de Vaclav Smil: “Still in the Iron Age: Iron and Steel in the Modern World” de donde tomé diversas ideas para esta columna. Adiciono que si no han leído a Smil es, en mi opinión, uno de los pensadores más acertados del mundo energético. No se lo pierdan.
Nos enfocaremos en el impacto energético, y por ende en el medio ambiente, que tiene la producción de acero.
Los dos métodos más utilizados para la producción del acero son el alto horno (Blast Furnace en inglés) y el horno de arco eléctrico siendo este último mucho más eficiente, pero tiene diversas barreras.
Iniciemos con una visión de la eficiencia energética y su avance. En 1800 se requerían 300 Giga Joules para producir una tonelada (GJ/t) de acero, 50 años después, tan solo 150 GJ/t, ya en 1900 disminuyó a 50 GJ/t y actualmente unos 22 GJ/t.
Una cifra aún más comprensible es que en 1800 para producir 300 toneladas (t) de acero se requerían 12,000 t de madera. La torre Eiffel en París, como dato curioso, consta de 7,300 t de metal y 18,000 partes. En México también contamos con una obra del ingeniero francés, el Puente de Hierro en Ecatepec con un peso de 90 t y que se puede ver rumbo a las pirámides de Teotihuacán.
Hornos eléctricos
En la actualidad, la emisión del CO2 de la industria acerera sobrepasa la de todos los autos de pasajeros a nivel mundial siendo causante del 11% del volumen anual. Esta cifra nos permite vislumbrar la importancia de volver cada día más eficiente la industria del acero. Mencionábamos las dos tecnologías para producir acero, el alto horno es la más contaminante pero más sencilla de implementar. A nivel mundial el 62% de las acereras usa esta tecnología, pero son responsables del 86% de las emisiones.
Parecería sencillo convertir de alto horno a eléctrico, pero existen diversas barreras. Del lado económico iniciemos con que existe 26% de sobrecapacidad de producción a nivel mundial, lo que hace que los márgenes de utilidad sean, cuando existen, pequeñísimos. Continuemos con que China produce más del 50% del acero global y aunque convirtiese toda su producción a horno eléctrico el beneficio sería bajo porque su generación está basada en carbón. Aunemos que hay en el mundo nuevos proyectos de altos hornos, más de 350, donde la India y China son más del 80% en partes iguales.
Aun suponiendo que se apoyara a la India pagando para que fuese a las soluciones más eficientes, su red eléctrica resulta incapaz de soportar hornos de arco que son la carga más difícil de despachar en un sistema eléctrico de potencia.
Generar incentivos
El consumo de acero seguirá creciendo más allá del PIB porque los bienes que desean los consumidores, como ya vimos, contienen cantidades muy importantes de acero. Por supuesto los fabricantes de autos y electrodomésticos, al igual que los constructores, pueden pedir que el producto provenga de un horno de arco, pero las barreras son elevadísimas, principalmente por el costo que esto implica en el producto final, la poca trazabilidad y la enorme sobrecapacidad de producción. Aunemos que más de la mitad se produce en China país que se distingue por su opacidad.
Los fabricantes de automóviles están pidiendo que sus proveedores tengan un x por ciento de energía eléctrica verde pero el hecho es que ni con esas medidas se lograrán las ambiciosas metas.
Es muy fácil pontificar de lo que se “debe” de hacer, mientras se gozan de todas las comodidades de la energía que, por cierto, no es ni puede ser 100% limpia. Mientras no enfrentemos esta realidad y se propongan metas incluyentes, todo se irá posponiendo en escenarios apocalípticos.
¿Qué hacer? En mi opinión empezar por disminuir gradualmente los subsidios en este sector lo que hará que la capacidad ociosa disminuya y, con ello, el incentivo de cambiar a hornos de arco eléctrico será mayor. Seguiría con una obligatoriedad de la industria de revelar sus emisiones que pondrá foco en implementar acciones. La tecnología puede apoyar: utilizar fibra de carbono con acero como ya lo vemos en el Boeing 787.
Debemos, así mismo, considerar los beneficios que aporta el acero: sin este los ciclos combinados no serían posibles lo que tendríamos una generación menos eficiente. Tampoco podríamos colocar los aerogeneradores, las estructuras de los fotovoltaicos serían más onerosas. Nuestra vida está en una profunda aleación con el acero.
Todo lo mencionado apoyará, pero no nos engañemos: las emisiones seguirán incrementándose y no podemos prescindir del acero. Nuestra vida está en una profunda aleación con el hierro y en esta edad permaneceremos.
