El proyecto H-ACERO busca descarbonizar el sector siderúrgico a través de hidrógeno como fuente alternativa

Durante tres años, el proyecto H-ACERO ha centrado su investigación con el objetivo de contribuir a la descarbonización del sector siderúrgico a través de hidrógeno como fuente de energía alternativa en diversos puntos del proceso de producción del acero. “El uso del hidrógeno es una apuesta de futuro que viene motivada, principalmente, por unos objetivos claros de descarbonización”, apunta Itsaso Auzmendi Murua, responsable de la línea de negocio de hidrógeno en Sarralle, empresa que ha liderado el proyecto.   

Además, afirma que el proyecto “es pionero en el estudio de tecnologías que permiten la sustitución de gas natural por el hidrógeno en los principales equipos de combustión de las empresas siderúrgicas”.   

El proyecto, que arrancó en 2021, acaba de concluir y, entre los resultados obtenidos, “se ha conseguido avanzar en el desarrollo de modelos de dinámica de fluidos computacionales (CFD) tanto de los inyectores y quemadores como de los equipos completos para poder estudiar el comportamiento de los hornos con hidrógeno y oxicombustión”, destaca. 

También se han puesto en marcha set-ups de laboratorio que han permitido la caracterización detallada de materiales refractarios y metalúrgicos y se han construido dos prototipos: “Una cámara de combustión que permite realizar ensayos con 100% hidrógeno, tanto con combustión con aire como con oxicombustión, y un banco de pruebas para la aplicación de oxicorte, que permite el corte de diferentes grados de acero con 100% hidrógeno”, detalla según subraya Auzmendi Murua. Cabe destacar que todo el proyecto “ha transcurrido con cero incidencias en cuanto a seguridad”, resalta.  

Reducción total de las emisiones

El proyecto se ha centrado en el estudio de la viabilidad técnica del uso de hidrógeno en equipos de precalentadores de cucharas, precalentadores de artesas, hornos de recalentamiento, hornos de arco eléctrico y oxicorte, “para posibilitar que el hidrógeno llegue lo antes posible a escala industrial al sector siderúrgico de forma segura y con fiabilidad técnica”, subraya.  

Además, la conversión de los equipos de calentamiento del entorno siderúrgico a los de 100% hidrógeno “permite reducir en su totalidad las emisiones de CO2 de dichos equipos”, indica Itsaso Auzmendi. Y la combinación del uso del hidrógeno, mediante el uso de oxicombustión, favorecerá “una mejor eficiencia energética en estos equipos de calentamiento y, además, el uso de la oxicombustión ayudará a reducir las emisiones de NOx”, puntualiza. 

Las tecnologías de quemadores que se han estudiado dentro del proyecto “son aplicables a otros sectores con procesos a muy alta temperatura como el sector del vidrio, aluminio, fundición, cerámica, papel o cemento”, avanza la representante de Sarralle.   

Consorcio multidisciplinar

El consorcio del proyecto H-ACERO lo ha liderado Sarralle y ha estado formado por las firmas aceristas ArcelorMittal Olaberria-Bergara, Nervacero, Sidenor, Tubacex y Tubos Reunidos; las compañías tecnólogas Insertec, Kelsen y Nippon Gases; el clúster de siderurgia Siderex y los centros de la red vasca de ciencia y tecnología Ceit, Sidenor I+D, Tecnalia y TubacexInnovación.   

El presupuesto del proyecto ha sido de 5,2 millones de euros y ha sido financiado dentro del programa de ayudas Hazitek del Grupo SPRI y “ha permitido dar un impulso importante al uso del hidrógeno en el sector siderúrgico”, reconoce.   

Una vez concluido H-ACERO, quedan una serie de retos pendientes para el futuro que el consorcio pretende abordar en futuros proyectos. Entre ellos están el análisis y desarrollo de más materiales refractarios y metalúrgicos para profundizar conocimiento; un avance en el estudio del uso de hidrógeno y la oxicombustión para el diseño de los equipos y el efecto en materiales; la importancia de estudiar el efecto del uso de DRI verde (procedente de plantas de reducción directa de mineral de hierro mediante hidrógeno) en la fusión y el avance en el escalado y el desarrollo de los prototipos. 

Y hay un punto clave como es la necesidad de una mayor disponibilidad o infraestructura de hidrógeno para realizar ensayos de mayor duración. “Uno de los limitantes que hemos tenido para realizar ensayos de mayor duración en los prototipos es la disponibilidad de infraestructura de hidrógeno”, reconoce Auzmendi Murua. 

El Grupo SPRI impulsa la I+D de las empresas vascas con herramientas, activos, ayudas, grupos de trabajo y alianzas con el fin de potenciar la investigación y generar nuevas tecnologías. Consulta los programas de ayuda a la I+D como Elkartek, Emaitek o Hazitek.