ENERGÍA RENOVABLE

plantas de hidrógeno verde junto a acerías verdes para aumentar la eficiencia y poner en marcha ambas industrias

La carrera hacia el cero neto se está acelerando. La semana pasada, el presidente de los Estados Unidos, Joe Biden, y el primer ministro de Australia, Anthony Albanese, dieron a conocer un pacto climático para impulsar la cooperación. La medida significa que Australia se está convirtiendo en un líder mundial en el despliegue de energía renovable y el suministro de minerales críticos.

Los ricos yacimientos de mineral de hierro de Australia y la energía solar barata ofrecen otra forma en la que podemos liderar. Si ubicamos plantas de hidrógeno verde cerca de instalaciones de acero verde, podemos alejar la industria siderúrgica altamente contaminante de los combustibles fósiles.

Nuestra nueva investigación muestra que la ubicación conjunta de plantas en lugares ricos en hierro y sol como Pilbara en Australia Occidental y la península de Eyre en Australia Meridional puede ayudar a superar el «problema del primer motor» para el hidrógeno verde: no se puede tener una industria del hidrógeno sin compradores para y no puede tener compradores sin hidrógeno.

¿Cómo funcionaría? La energía solar barata se usaría para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno. Este hidrógeno verde se canalizaría a corta distancia a una planta de acero verde, que utiliza hidrógeno y electricidad para producir hierro a partir del mineral, y luego a un horno de arco eléctrico para fundir acero.

A medida que buscamos formas de descarbonizar el sector siderúrgico, que utiliza el 8 % de la energía mundial y produce el 7 % de todas las emisiones de carbono relacionadas con la energía, debemos buscar con urgencia oportunidades como esta. Como beneficio adicional, la energía barata de la energía solar y eólica podría hacer que el hierro y el acero fabricados en Australia sean más competitivos a nivel mundial.

La producción de hierro y acero requiere una enorme cantidad de energía.
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¿Por qué Australia está tan bien situada?

Somos el exportador de mineral de hierro más grande del mundo. Debajo de nuestra tierra roja se encuentra un estimado de 56 000 millones de toneladas de mineral de hierro, a partir de 2021. Las ganancias de exportación alcanzaron los 133 000 millones de dólares australianos en 2021–22. También nos beneficiamos de la forma actual de fabricar acero, que genera grandes emisiones, exportando carbón metalúrgico por valor de 72 000 millones de dólares.

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A menudo se promueve el potencial de Australia como proveedor de hidrógeno verde. El presupuesto federal de este año asignó $2 mil millones para ayudar a hacerlo realidad. Pero nuestra distancia del resto del mundo hace que los oleoductos sean prohibitivamente caros y el envío de hidrógeno es difícil.



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Una solución es usarlo aquí. El hidrógeno verde podría permitir una mayor producción de hierro y acero en tierra.

La fabricación limpia de acero traerá un cambio importante a nuestras exportaciones de mineral de hierro si otros países la adoptan. Tradicionalmente, el 96% de nuestras exportaciones son del tipo de mineral más común, la hematita. Pero esto actualmente no es adecuado para la fabricación de acero verde.

Por el contrario, el mineral de magnetita solo representa el 4% de las exportaciones, pero se puede utilizar en la fabricación de acero verde a base de hidrógeno.

magnetita
En este momento, la magnetita es una pequeña parte de nuestras exportaciones de mineral de hierro, pero eso podría cambiar.
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Australia tiene vastas reservas de mineral de magnetita, que anteriormente no ha tenido tanta demanda. Pero estos cuerpos minerales se volverán valiosos bajo las condiciones económicas adecuadas.

Y si bien podemos resolver el problema del carbono del acero con un reciclaje mucho mejor de este valioso material, aún necesitaremos acero nuevo equivalente a aproximadamente el 50 % de la tasa actual de producción en 2050, debido a problemas con la conversión de chatarra en acero reutilizable y la eliminación de contaminantes. .

¿Dónde debemos co-ubicar estas plantas?

Los principales centros de mineral de hierro en Pilbara y la península de Eyre ya cuentan con puertos, mano de obra y otras infraestructuras. Eso los convierte en la primera opción lógica para ubicar la energía solar, eólica e hidrógeno junto con la fabricación de hierro y acero.

Modelamos lo que sucedería si estos sitios expandieran la energía eólica y solar para producir hidrógeno y descubrimos que el costo del acero verde podría reducirse sustancialmente a alrededor de $ 900 por tonelada para 2030 y $ 750 por tonelada para 2050.



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Al exportar hierro y acero verde, Australia podría aumentar el valor comercial, reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero y vincular nuestras exportaciones con los esfuerzos globales de descarbonización. El acero se volverá aún más importante dado que es tan vital para la fabricación de energía solar y eólica.

Existe una fuerte correlación entre los centros de hidrógeno potenciales y las operaciones de mineral de hierro actuales y futuras.

Nuestro modelo reciente ha encontrado beneficios clave al vincular los centros de hidrógeno y las futuras operaciones de mineral de hierro.

En primer lugar, evita el problema del transporte de hidrógeno, que, especialmente en forma líquida, puede ser costoso y consumir mucha energía para transportar.

Y segundo, la ubicación conjunta del hidrógeno verde da un impulso inmediato a la industria. En la actualidad, el hidrógeno verde se encuentra en una etapa temprana antes de que el aumento de escala y el conocimiento reduzcan los costos.

Para competir con el carbón coquizable, el hidrógeno verde debe ser más barato. Parte de esto provendrá de la caída de los precios de las energías renovables, mejores electrolizadores para producir hidrógeno y precios del carbono. Pero parte de ello será ubicar la producción de hidrógeno donde pueda usarse.

península de eyre mapa
La península de Eyre, en el sur de Australia, es uno de los mejores lugares para coubicar acero verde e hidrógeno.
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Elegir un sitio es la consideración más importante. Si bien el acceso a la infraestructura y el mineral barato son importantes, el costo del acero verde depende en gran medida del hidrógeno de bajo costo y las energías renovables baratas.

Los gobiernos estatal y federal de Australia están respaldando al hidrógeno como una industria del futuro. Pasar del papel a la realidad requerirá incentivos políticos, préstamos a bajo interés, financiación para investigación y desarrollo e inversión en infraestructura.

Las políticas para impulsar las energías renovables y desarrollar la economía del hidrógeno crearán un entorno más propicio para la producción de acero verde.

Si combinamos nuestra riqueza de energía solar, hidrógeno y mineral de hierro, podemos ayudar a que la producción mundial de acero sea ecológica y también crear las condiciones para una industria de exportación de hidrógeno verde.



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