Estudio de viabilidad para la descarbonización de una acería

Abstract

El presente Trabajo Fin de Máster consiste en un detallado estudio de viabilidad que persigue el ambicioso objetivo de descarbonizar mediante energía eólica marina una de las industrias más contaminantes del planeta: el acero. Este sector representa aproximadamente el 7% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero. Para lograr dicha descarbonización, se implantará un parque eólico offshore que alimentará unos electrolizadores. De esta manera, el coque, que se emplea como combustible, será sustituido por hidrógeno, siendo este un combustible de 0 emisiones de CO2. El proyecto está centrado en ArcelorMittal, concretamente en sus altos hornos ubicados en Gijón (España). El análisis comienza con una evaluación exhaustiva de las zonas cercanas a la costa española y a las instalaciones de ArcelorMittal, buscando áreas sin restricciones y con buen recurso eólico, para asegurar la viabilidad del proyecto. Se considera un régimen de operación de 355 días al año, permitiendo algunos días para paradas forzadas o mantenimientos programados. Se propone la implantación de un parque eólico marino con una capacidad de 498 MW hibridado con una potencia equivalente de electrolizadores para la producción de hidrógeno verde. Los componentes seleccionados incluyen tecnología puntera, con el uso de aerogeneradores de doble rotor instalados sobre plataformas flotantes debido a las restricciones por la profundidad de la costa española. En cuanto a los electrolizadores, se emplean módulos de 10 MW ubicados en las propias instalaciones de la acería, de forma que se elimina la necesidad de comprimir el hidrógeno para el transporte. El estudio proporciona datos sólidos sobre la integración de ambas tecnologías y facilita la identificación de áreas clave para futuras investigaciones en la transición energética hacia una producción de acero más sostenible. Inicialmente, el proceso será híbrido, combinando el uso de hidrógeno verde con una reducción progresiva del coque en la producción de acero. Esto permitirá una transición más fluida hacia una mayor descarbonización, reduciendo tanto las emisiones de CO₂ (con una disminución de aproximadamente un 13%), como los costos asociados a la compra de coque, con un ahorro económico estimado de 77.86 M€ al año, representando un 15% respecto al valor actual y facilitando la viabilidad económica del proyecto.