Si el acero fuera un país, sería el tercer mayor contaminador. Donald Sadoway, profesor emérito de química de materiales en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. considera que el acero es una crisis climática en sí misma, y un enigma.
Su fabricación es responsable de alrededor del 8% de las emisiones mundiales de CO2, sobre todo porque para fabricarlo suele ser necesario quemar grandes cantidades de carbón. Pero el acero también es un material crucial para la vida moderna. Está en los autos y los edificios, en los electrodomésticos de cocina y los equipos médicos, en los aparatos ortopédicos de tus hijos. Cada año se producen en el mundo casi 2.000 millones de toneladas, por valor de 1,4 billones de dólares, y emiten casi el doble de esa cantidad en CO2.
Somos adictos al acero de una forma que no parece que vaya a cambiar pronto. Las previsiones indican que el mercado podría crecer un 3,8% anual y alcanzar los 1,9 billones de dólares en 2027. Por ello, su descarbonización es esencial para evitar la catástrofe climática que se avecina. Sadoway, profesor jubilado del MIT y cofundador de Boston Metal, cree haber encontrado la forma de hacerlo inyectando electricidad en el mineral de hierro en lugar de dividirlo mediante una reacción química en un alto horno. No se necesita carbón. La innovación clave de Boston Metal es un ánodo, una varilla metálica conductora de electricidad que tolera las altas temperaturas necesarias para licuar el hierro.
"Resuelve un gran problema y revoluciona una industria que se basó en la misma ecuación durante milenios", explica a Forbes Tadeu Carneiro, Director General de Boston Metal.
Impulsados por las crecientes sanciones europeas a las emisiones y los incentivos estadounidenses de la Ley de Reducción de la Inflación, tanto los productores de acero como las nuevas empresas y los inversores buscan formas de producir acero menos perjudiciales para el medio ambiente, pero que no cuesten un pastón más. La electrólisis de Boston Metal es una forma de hacerlo; otras empresas desarrollaron un proceso ecológico basado en el hidrógeno. "Disponemos de la tecnología necesaria para revolucionar la industria siderúrgica", afirma Jon Gordon, subdirector del programa de acero ecológico de la organización sin ánimo de lucro Calstart. "Ahora sólo es un problema de aplicación".
También requiere un cambio de mentalidad importante para una industria antigua. El proceso de fabricación del acero, notoriamente sucio, no cambió mucho en mil años. Desde 1950, la producción mundial de acero pasó de 189 millones de toneladas anuales a casi 2.000 millones. Las emisiones de CO2 se dispararon paralelamente, hasta alcanzar los 4.000 millones de toneladas anuales, cuatro veces más que las de la industria aeronáutica.
Con el objetivo de reducir los nocivos gases de efecto invernadero en un sector tan vasto, Boston Metal recaudó más de 350 millones de dólares de inversores entre los que figuran el gigante siderúrgico ArcelorMittal (68.000 millones de dólares en ventas) y Breakthrough Energy Ventures, de Bill Gates, con una valoración reciente, según la base de datos de capital riesgo PitchBook, de 860 millones de dólares.
Boston Metal ya cuenta con una planta piloto en su sede de Woburn (Massachusetts), al norte de Boston, y esta semana tiene previsto inaugurar una fábrica a escala real en Brasil que producirá aleaciones de hierro de bajo contenido en carbono con ánodos comerciales más baratos. La idea es crear rápidamente una sólida fuente de ingresos que permita a la empresa comercializar su acero ecológico. Carneiro espera que la operación brasileña alcance los 400 millones de dólares de ingresos, con 100 millones de beneficio operativo, en 2026, el mismo año en que espera comercializar su acero verde.
El proceso de Boston Metal - que utiliza un ánodo conductor de electricidad a prueba de metal fundido para licuar el mineral de hierro, separando el metal puro sin subproductos nocivos- permite a las fábricas crear acero sin carbono siempre que utilicen una fuente de energía limpia, como la hidroeléctrica. También puede crear acero a partir de minerales de baja ley en lugar de depender de los escasos minerales de alta ley. Según la empresa, esto supone una importante ventaja en términos de costo y disponibilidad en comparación con otros métodos de fabricación de acero ecológico.
La gran incógnita es cuánto costará todo esto en comparación con la siderurgia tradicional. El acero es una industria básica en la que cada céntimo de costo cuenta, y la construcción de nuevas plantas siderúrgicas cuesta una fortuna. El costo se equiparará al de la siderurgia tradicional cuando las plantas produzcan entre 1 y 2 millones de toneladas al año, siempre que los precios de la electricidad ronden los 30 dólares por megavatio hora, según los cálculos de la empresa. "Si no creés que la electricidad será ecológica, fiable y barata en el futuro, olvidalo. Pero entonces hay que olvidarse de un montón de otras cosas, no sólo del acero verde", dijo Carneiro.
Irina Gordounova, directora del XCarb Innovation Fund de ArcelorMittal, uno de los inversores de Boston Metal, admite que el acero ecológico será caro durante un tiempo: "Todavía existe lo que Bill Gates llama una prima ecológica", declaró Gordounova a Forbes. En Europa, por ejemplo, el acero verde a base de hidrógeno costaría actualmente al menos un 40% más que el producido en un alto horno tradicional. “No creo que sea insuperable, pero las tecnologías tienen que desarrollarse y madurar. No es que haya una bala de plata”.
El cofundador Sadoway no cree que la necesite. Dijo a Forbes que mientras las plantas que utilicen su tecnología tengan acceso a "electricidad a un precio adecuado", la tarificación debería funcionar. "Queremos hacer un metal mejor a un precio más bajo sin una subvención", dijo. "Una prima significa que has fracasado. Tu tecnología no está lista para el mercado".
Sadoway, profesor de química del MIT, lleva mucho tiempo fascinado por el acero; ya experimentaba con formas alternativas de fabricarlo a mediados de los ochenta, cuando apenas se prestaba atención a los nefastos costes medioambientales de los altos hornos de carbón.
"Todo el mundo me decía que estaba loco por pensar en la producción electrolítica de acero", cuenta Sadoway, de 73 años, que hoy dirige un laboratorio llamado Sadoway Labs con financiación del ex consejero delegado de Google, Eric Schmidt. "El carbono era abundante y barato, y a nadie le importaban las emisiones de CO2, así que ¿por qué estaba siendo tan estúpido?".
El gran avance de Sadoway llegó alrededor del año 2000 de una fuente poco probable: LA NASA. La agencia espacial buscaba una forma de producir oxígeno en la Luna utilizando recursos lunares. El mineral de hierro abunda en la superficie lunar y Sadoway pudo utilizar una primera versión del proceso que ahora utiliza para fabricar acero para extraer oxígeno. La NASA optó finalmente por una tecnología diferente ("completamente estúpida en mi opinión", dijo), pero Sadoway siguió adelante con la investigación.
"Queremos fabricar un metal mejor a un precio más bajo sin una subvención. Una prima significa que has fracasado".
Donald Sadoway, cofundador de Boston Metal
La tecnología de Boston Metal, basada en la investigación de Sadoway, se llama "electrólisis de óxido fundido". En términos sencillos, funciona así: Uno de los ánodos de la empresa se sumerge en una solución electrolítica que contiene mineral de hierro y se hace pasar electricidad a través de él. La solución se calienta a 1600 grados Celsius, el punto de fusión del hierro.
La clave del proceso es que el ánodo inventado por Sadoway y su equipo resiste ese calor. Eso permite prescindir de un alto horno, el método tradicional de convertir el mineral de hierro en metal. Ese proceso genera aproximadamente dos toneladas de CO2 por cada tonelada de acero; el de Boston Metal no genera ninguna (siempre que tenga acceso a energía limpia).
Debería ser una propuesta convincente para la industria siderúrgica, sobre todo para empresas como U.S. Steel, ArcelorMittal y Nippon Steel, que se comprometieron a ser neutrales en emisiones de carbono para 2050. "Lo único que no necesitamos demostrar es la demanda", afirmó Carneiro, de 64 años, que anteriormente fue Consejero Delegado del gigante brasileño del metal CBMM.
Pero una cosa es la promesa pública de alcanzar esos objetivos. Llegar a ellos es otra. Los productores de acero que quieran eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero para 2050 tendrán que interrumpir sus altos hornos a mediados de la década de 2030, dijo. "Si uno se toma en serio la neutralidad en emisiones de carbono para 2050, esa es la consecuencia", dijo, señalando que Boston Metal ya cuenta con el interés de importantes empresas siderúrgicas, entre ellas ArcelorMittal, que es un inversor estratégico.
Carneiro cree que los acuerdos de licencia con productores de acero que quieran cambiar de tecnología ayudarán a la empresa a crecer. Pero Boston Metal seguirá compitiendo con otras tecnologías ecológicas.
*Con información de Forbes US