La 'cortina de acero' no detendrá la búsqueda de descarbonización de Electra

Aug 28, 2023

Los cofundadores de Electra, Sandeep Nijhawan y Quoc Pham

La mayoría de las empresas se topan con la 'Cortina de Acero' cuando intentan descarbonizar el acero. Pero Electra ve una manera de sortear la impenetrable fortaleza: un tributo a la defensa estelar de los Pittsburgh Steeler de la década de 1970. Además, es una medida para revitalizar el acero fabricado en Estados Unidos; Pittsburgh cerró esas fábricas en la década de 1980 y 150.000 trabajadores perdieron sus empleos.

Mientras visitaban la empresa con sede en Boulder, Colorado, los investigadores demostraron su método bajo en carbono para producir hierro purificado que comprende 98% de acero. La empresa confía en que puede crecer más ahora que cuenta con el respaldo de algunas marcas.

"El acero es uno de los sectores más difíciles de descarbonizar", me dijo Sandeep Nijhawan, director ejecutivo y cofundador de Electra. “Sólo hay tres o cuatro maneras de llegar. Es una transición difícil, pero es exactamente por eso que iniciamos el negocio”.

A medida que la economía y la población del mundo crezcan, también crecerá la demanda de acero, un producto utilizado en todo, desde edificios hasta puentes y automóviles. El callejón sin salida: si bien es una señal saludable de que las economías nacionales se están expandiendo, la producción de acero genera una gran cantidad de carbono.

Electra mejora el hierro de baja calidad utilizando electricidad verde, lo que genera emisiones de carbono mucho más bajas, al menos a escala piloto. El objetivo es comercializar la tecnología para finales de la década, produciendo 100.000 toneladas de hierro verde al año.

El acero es una industria de un billón de dólares, que produce 2 mil millones de toneladas al año y contribuye alrededor del 7% de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo. La demanda aumentará a 2.500 millones de toneladas anuales para 2050, ligada al crecimiento económico de China e India. El sector apunta a reducir las emisiones a la mitad para 2030 y alcanzar el cero neto para 2050.

Electra quiere ser una dinastía, respaldada con 85 millones de dólares de Nucor NUE Corp., BHP, Amazon AMZN, el fundador de Microsoft MSFT, Bill Gates, S2G Ventures y Temasek. Recluta ingenieros y científicos de las mejores universidades de Colorado, atraídos por la calidad de vida de Boulder.

En concreto, el carbón metalúrgico y el óxido de hierro producen acero en el llamado alto horno, que representa el 70% de todo el acero fabricado en el mundo. Esos hornos funcionan a 1.600 grados Celsius para eliminar el agua y otros químicos. En última instancia, produce coque, una fuente de carbono puro que se utiliza para fabricar acero.

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Sin embargo, Electra utiliza energía renovable para sustituir el carbón. Si bien la energía verde suele ser el combustible más barato, es intermitente y no puede sostener las altas temperaturas continuas que requieren los altos hornos.

La tecnología de Electra funciona a unos 60 grados centígrados, lo que la hace compatible con energía renovable intermitente. Electra refina electroquímicamente el mineral de hierro hasta convertirlo en metal de hierro limpio. Venderá esa producción a operadores de hornos de arco eléctrico para procesarla con chatarra y convertirla en acero.

Los altos hornos liberan entre 1,8 y 2,3 toneladas de CO2 por tonelada de acero producido, mientras que un horno de arco eléctrico emite entre 0,5 y 1,1 toneladas de CO2.

"Los fabricantes de acero buscan un contenido de hierro cada vez mayor, con menos impurezas para incorporar al proceso de fabricación de acero", dice Nijhawan."No les damos impurezas, lo que les permite ser más competitivos en el mercado".

Electra opera entre el sitio de la mina y la acería. Australia, Brasil e India son importantes productores de mineral de hierro. Si bien el mundo está lleno de mineral de hierro, habrá escasez de mineral de alta calidad para 2030: mineral con un contenido de hierro del 65% o más. Sin embargo, Electra utiliza mineral de baja ley desechado durante la minería, empleando un recurso desperdiciado y posiblemente evitando más excavaciones.

Con su energía renovable de bajo costo y la flota de hornos eléctricos más grande del mundo, Estados Unidos puede producir acero verde. Además, aquí se encuentran importantes fábricas de semiconductores, automóviles, equipos eólicos y solares.

"Estados Unidos puede ser un exportador neto", dice Nijhawan. “Tenemos la materia prima y la tecnología, lo que lo convierte en el lugar lógico para fabricar acero. Diluimos las impurezas de la chatarra y fabricamos hierro verde sin CO2”.

El fundador y director de tecnología de Electra, Quoc Pham, me guió en un recorrido por el laboratorio. Los científicos e ingenieros me enseñaron cómo transforman la roca que emerge del suelo en acero: convierten el mineral de baja calidad en líquido, un proceso que lo purifica. Luego se pasa una corriente eléctrica a través del líquido, extrayendo el hierro puro y convirtiéndolo en sólido.

Golden - 19 de septiembre: Andrew Forrest, ex director ejecutivo de Fortescue Metals Group y director de Fortescue Future ... [+] Industries, se reúne con el gobernador de Colorado, Jared Polis, en un evento que anuncia la presencia de Fortescue Future Industries en Colorado en la Escuela de Minas de Colorado. el lunes 19 de septiembre de 2022 en Golden, CO. (Chet Strange para The Washington Post)

En principio, Electra puede utilizar cualquier mineral. Su interés, sin embargo, es utilizar mineral de hierro de baja calidad, que las excavadoras con sensores pueden analizar y separar. Su personal puede mejorar los residuos para producir hierro de alta calidad. Pero ese proceso requiere energía y genera más desechos, un recurso que Electra envía a los mercados secundarios.

El objetivo es ampliar la escala y producir placas de hierro más extensas. La ingeniería detrás de esto es fundamental para llegar allí.

"Nuestro objetivo es tener un producto a paridad de precios con respecto a cómo fabricamos acero hoy", dice el director ejecutivo Nijhawan. “Sin embargo, si más empresas conscientes del carbono quieren acero verde, el precio sube. El conocimiento y la demanda de ese producto son altos, mientras que la oferta es limitada”.

Requiere una visión holística, desde la extracción del mineral hasta su envío a las acerías. De hecho, se necesita trabajo en equipo, desde los empresarios hasta los fabricantes y los formuladores de políticas.

La tecnología es el obstáculo inicial. Pero el acceso a la electricidad verde es primordial y los precios deben seguir bajando. Luego está la cuestión de la logística: conseguir el mineral y enviarlo a la acería, donde será transformado y mejorado. Y, por último, las siderúrgicas deben deshacerse de los residuos.

Tomemos como ejemplo a Nucor, que utiliza hornos de arco eléctrico y chatarra para fabricar acero con bajas emisiones: Electra proporcionará hierro puro como materia prima (mezclado con material reciclado) para fabricar acero. La tecnología diluye las impurezas de la chatarra. La siderúrgica está invirtiendo en estados de los Apalaches como Kentucky y Virginia Occidental.

En este último país está construyendo una acería de 2.700 millones de dólares, que funcionará con energía verde. American Electric AEP Power y Wheeling Power están construyendo plantas ecológicas para dar servicio a la instalación, suministrando acero a las industrias del Medio Oeste y el Noreste. General Motors GM ya se ha inscrito. Hacer funcionar sus plantas con energía verde es el primer paso. Pero lo fundamental es reducir el contenido de carbono del acero.

Como era de esperar, la inversión de Nucor en el país del carbón está dando nueva vida a la región. Pero su propósito es aún mayor. Supongamos que esta idea funciona según lo planeado: revolucionará la fabricación de acero, reorientará un elemento básico de la economía estadounidense y, tal vez, regresará a Pittsburgh, ahora un centro de alta tecnología.

"Creemos que tenemos un camino, pero no es fácil", dice el cofundador Pham. “Será accidentado, con desafíos y problemas. Pero mi filosofía es formar el mejor equipo para crecer y hacer que esto suceda. No negamos que habrá obstáculos, aunque la gente encontrará una manera de sortear los muros".

Descarbonizar el acero es una tarea monumental. Pero Electra tiene la intención de sortear las barreras, lo que podría proporcionar una enorme ventaja para la economía global y el acuerdo climático de París.