A orillas del Rin, en el noroeste de Alemania, se encuentra la planta de Thyssenkrupp de Duisburg, la acería integrada más grande de Europa. La enorme instalación produce alrededor de 11 millones de toneladas de acero al año, junto con 20 millones de toneladas de dióxido de carbono, cerca de 2,5% de las emisiones de CO2 del país.

Con las naciones de la UE comprometidas con una reducción de 55% en las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030, empresas como Thyssenkrupp deben descarbonizarse rápidamente. Su plan para convertir los hornos de Duisburg a hidrógeno se encuentra entre los más ambiciosos de la industria pesada.

Sectores como el acero, el cemento y la petroquímica, que requieren un calor extremo durante la producción, tienen una enorme huella de carbono. El acero es responsable de entre 7% y 9% de todas las emisiones directas de combustibles fósiles, y cada tonelada producida resulta en un promedio de 1,83 tonelada de CO2, según la Asociación Mundial del Acero. El cemento representa alrededor de 8% de todas las emisiones globales.

La industria pesada, particularmente en Europa dadas sus reglas ambientales, está más avanzada que la mayoría en la descarbonización. Pero recién está comenzando. Si bien la mayoría de los grupos siderúrgicos europeos están considerando el hidrógeno como una ruta para fabricar el llamado acero bajo en carbono, los rivales chinos se han centrado más en combinar la fabricación de acero tradicional con la tecnología de captura y almacenamiento de carbono.

Los detractores dicen que el gas es solo una de varias soluciones para descarbonizar los procesos de producción, y que el uso generalizado del hidrógeno limpio o 'verde' se verá limitado por la infraestructura y los volúmenes de energía renovable necesarios. Sin embargo, los expertos afirman que los gobiernos y las empresas no tienen más remedio que superar estos obstáculos si la industria pesada quiere reducir sus emisiones.

Corazón del hidrógeno verde

Arnd Köfler, director de tecnología de Thyssenkrupp, dijo que para cumplir con los estrictos objetivos de emisiones de Europa, 'hay que identificar las grandes oportunidades, dónde y cómo reducir las emisiones de dióxido de carbono'. Él cree que la escala de las emisiones de Duisburg ofrece una oportunidad perfecta para desplegar el hidrógeno.

La empresa está realizando pruebas para utilizar hidrógeno como agente reductor en altos hornos tradicionales, que en teoría podrían lograr ahorros de CO2 de hasta 20%.

Pero para hacer una mella significativa en las emisiones se requieren cambios más drásticos en la tecnología y el uso de gas natural o hidrógeno en lugar de coque para separar el oxígeno del mineral de hierro, para producir el llamado Hierro de Reducción Directa (DRI, su sigla en inglés).

Thyssenkrupp planea tener su primera planta de DRI en funcionamiento para 2025, produciendo inicialmente 400 mil toneladas anuales de acero 'respetuoso con el clima', fabricado con hidrógeno o gas natural, y 3 millones de toneladas para 2030. Su objetivo es reemplazar todos sus altos hornos para 2050.

Siguen existiendo grandes obstáculos, incluyendo un suministro de hidrógeno suficiente, además del elevado costo. La factura para convertir Duisburg para que funcione con hidrógeno alcanzaría a 10 mil millones de euros.

Construir la infraestructura para un hub de hidrógeno también requerirá el apoyo del gobierno. Sin embargo, el tamaño de Duisburg podría convertirlo en el núcleo de la economía del hidrógeno, con gasoductos que alimenten el gas a otras industrias, incluidos los fabricantes de productos químicos. La estrategia nacional de hidrógeno del gobierno alemán, publicada el año pasado, se centró claramente en el hidrógeno 'verde' obtenido mediante el uso de electricidad de fuentes de energía renovables para electrolizar el hidrógeno del agua.

Aditya Mittal, director ejecutivo de ArcelorMittal, dijo que todavía es 'demasiado pronto para anunciar' cuándo entrará en funcionamiento el hidrógeno verde. 'Es un largo viaje por delante', dijo Mittal. 'No estamos cerca del final'.