- La tecnología incluye un acumulador de calor en base a escoria negra de acería, que posibilita la utilización de la energía recuperada en un momento posterior al de su producción, suavizando el carácter cíclico de liberación de calor del horno de acería del que provienen los gases.
- La planta piloto se ha desarrollado en colaboración entre los socios participantes del proyecto LIFE HI4S, entre los cuales se encuentran ArcelorMittal Sestao y ArcelorMittal R&D.
En la búsqueda de estrategias que permitan reducir la huella de carbono de la industria siderúrgica, el aprovechamiento de la energía contenida en forma de calor en los gases residuales del proceso siderúrgico presenta una oportunidad interesante. Aproximadamente el 25 % del consumo energético global se destina a procesos de calor industrial, siendo el 48 % del mismo a alta temperatura (superior a 400°C) (www.solar-payback.com). El desarrollo de este proyecto, que culminará con la puesta en marcha de la planta piloto construida durante el mismo, permitirá aprovechar parte de esa energía para secar y/o precalentar la chatarra antes de ser introducida en el horno eléctrico. En el proyecto han participado 8 socios y se ha desarrollado a lo largo de 4 años gracias a la ayuda económica aportada por el programa LIFE de la Comisión Europea.
La planta está conectada al sistema de depuración de ArcelorMittal Sestao, del cual capta una fracción del caudal. Las impurezas y partículas que arrastran los gases residuales de la Acería hacen necesario un filtrado previo, para proteger los equipos por los que circulará la corriente de gas posteriormente.
Dado el carácter heterogéneo del perfil de temperatura de los gases a la salida del horno, la planta piloto incorpora un depósito de almacenamiento de energía térmica (Thermal Energy Storage, TES), que funciona como buffer para poder disponer de calor en cualquier momento. El TES funciona con escoria negra de acería, que absorbe y descarga calor en función de la diferencia de temperatura entre la escoria y el caudal de gas que la atraviesa. El aprovechamiento de la escoria en esta instalación proporciona, además, una oportunidad para valorizar un residuo.
El principal objetivo de la planta es secar y/o precalentar la chatarra antes de introducirla en el horno eléctrico, por lo que el sistema dispone de un secadero. El precalentamiento de la chatarra permite ahorrar energía en el proceso siderúrgico y el secado es obligatorio especialmente en condiciones de lluvia y/o humedad por motivos de seguridad, para evitar posibles explosiones una vez la chatarra empiece a fundirse.
Antes de ser reincorporado al sistema de depuración, el gas circula por un ciclo orgánico de Rankine (Organic Rankine Cycle, ORC), que es capaz de generar electricidad para reducir la dependencia de la planta de la red y mejorar su rendimiento energético.
El sistema tiene varios modos de funcionamiento según la temperatura del gas disponible y las necesidades de cada momento, de manera que los parámetros pueden ajustarse a los requisitos.
El impacto medioambiental generado por esta planta piloto ha sido evaluado mediante un Análisis de Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment, LCA) en el que se ha podido constatar la reducción del consumo energético y de emisiones de gases de efecto invernadero que posibilita esta tecnología.
Cabe destacar que esta tecnología no es únicamente aplicable al sector siderúrgico. Industrias como la vidriera, la cerámica, la incineradora u otras que dispongan de una fuente de calor residual y una necesidad de calor, podrían beneficiarse de este sistema para reducir su consumo energético y rebajar las emisiones de efecto invernadero.
Con este proyecto, se pone de manifiesto el compromiso de ArcelorMittal con la descarbonización. La participación en el mismo tanto de una planta productiva como ArcelorMittal Sestao, como de la división de Investigación y Desarrollo, ArcelorMittal Global R&D Spain, escenifica la colaboración entre las dos entidades de la empresa para la consecución de los objetivos establecidos en materia de reducción de huella de carbono. Adicionalmente, el consorcio lo han formado: CICe (Coordinador del proyecto), Azterlan, LCE Engineering, SDEA Solutions, Enerbasque y Fivemasa.
Este proyecto arrancó en julio de 2021 tras ser seleccionado por el programa LIFE de la Comisión Europea y finalizará en septiembre de 2025 con la puesta en marcha de la planta piloto.
ArcelorMittal es una de las principales empresas siderúrgicas a nivel mundial, y cuenta con una división de Investigación y Desarrollo formada por una red global de 14 centros de investigación. En dichos centros, alrededor de 1.500 investigadores e investigadoras trabajan en la mejora del proceso, desarrollo de producto y sus aplicaciones.
