Si alguna vez pasó por delante de una fábrica de acero o sostuvo una pieza de automóvil, una viga de construcción o incluso un cuchillo de cocina, probablemente haya interactuado con ferrosilicio sin darse cuenta. Como proveedor de ferrosilicio, dedico mucho tiempo a hablar sobre cómo nuestro producto hace que esas industrias funcionen, desde el principio.La columna vertebral de la industria del acero para usos posteriores ocultos.. Pero últimamente, cada vez más clientes me han hecho una pregunta que últimamente ha estado en la mente de todos: ¿cuál es la huella ambiental de fabricar este producto?
Lo entiendo. Los objetivos climáticos globales ya no son sólo palabras de moda. Cada paso de la fabricación, desde la obtención de materias primas hasta el envío del producto final, tiene un impacto. La buena noticia es que la producción de ferrosilicio es un proceso que ha evolucionado mucho en los últimos 20 años y que presenta grandes y bien conocidos desafíos ambientales y algunas áreas subestimadas en las que los proveedores están logrando avances reales. Analicemos esto como se lo explicaría a un compañero proveedor o a un ingeniero de una acería, sin necesidad de jerga sofocante.
Primero, comencemos con los conceptos básicos de cómo se fabrica el ferrosilicio, porque no se puede hablar de sus impactos ambientales sin comprender las materias primas y el proceso. El ferrosilicio es una aleación de silicio y hierro, generalmente mezclada para tener un 75% de silicio (75FeSi es el grado más común) o un 50% de silicio (50FeSi, utilizado para aplicaciones de acero de menor resistencia). Para hacerlo, se calienta sílice de alta pureza (eso es dióxido de silicio, ¿verdad? Lo mismo en arena o cuarzo), coque (un producto de carbón rico en carbono) y mineral de hierro en un horno de arco eléctrico gigante (EAF) a temperaturas súper altas, como 1.800 °C (3.270 °F), lo suficientemente caliente como para derretir la roca. La reacción separa el silicio del oxígeno de la sílice y lo mezcla con el hierro del mineral para formar la aleación. Ese es el proceso central.
Ahora bien, ¿el mayor impacto ambiental aquí? Uso de energía. Esos EAF son acaparadores de energía. He trabajado con hornos que consumen de 20 a 30 megavatios de electricidad en un turno de ocho horas. Esa energía es suficiente para hacer funcionar 15.000 hogares estadounidenses promedio durante un día. En el pasado, la mayor parte de esa electricidad procedía de centrales eléctricas alimentadas con carbón, lo que significaba que cada tonelada de ferrosilicio producía picos de emisiones de dióxido de carbono (CO2), el principal gas de efecto invernadero que impulsa el cambio climático. Las cifras son crudas: las plantas tradicionales de ferrosilicio alimentadas con carbón producen aproximadamente 10 toneladas métricas de CO2 por cada tonelada de 75FeSi que producen. Para una planta de tamaño mediano que produce 50.000 toneladas al año, eso equivale a 500.000 toneladas de CO2 al año, equivalente a las emisiones de 108.000 automóviles a gasolina conducidos durante un año.
Pero aquí está la cuestión: eso no está escrito en piedra. Cada vez más proveedores están cambiando a redes de energía renovable: eólica, solar, hidroeléctrica e incluso gas natural con captura de carbono. El año pasado, un amigo que dirige una planta de ferrosilicio en Islandia (donde casi toda la electricidad proviene de energía geotérmica e hidroeléctrica) me dijo que sus emisiones de CO2 son menos de 1 tonelada por tonelada de ferrosilicio. Eso es un recorte del 90% respecto de las operaciones tradicionales. Es un cambio enorme, pero también viene con un gran problema: la electricidad renovable no está disponible en todas partes, y el transporte de ferrosilicio con bajas emisiones de carbono a los clientes puede agregar algunas emisiones a la cadena de suministro. Estamos trabajando en eso obteniendo energía local cuando podamos y optimizando las rutas de envío para reducir el uso de combustible.
A continuación, las emisiones más allá del CO2. La producción de ferrosilicio no es sólo un problema de CO2: existen otros contaminantes del aire que tienen grandes impactos locales y globales. Primero, está el polvo de sílice. Espere, no el agradable polvo de sílice que puede comprar para uso en laboratorio o mezclas de concreto, sino las partículas finas (PM2.5) que se liberan cuando se calienta sílice cruda. Esas pequeñas partículas tienen menos de 2,5 micrómetros de ancho, tan pequeñas que pueden penetrar profundamente en los pulmones e incluso entrar en el torrente sanguíneo, provocando problemas respiratorios. En la década de 1990, el control de polvo consistía básicamente en un gran filtro en el escape del horno, pero ahora utilizamos cámaras de filtros y precipitadores electrostáticos que atrapan el 99,9% de ese polvo. El sílice filtrado sobrante tampoco se desperdicia: lo vendemos comoPolvo de sílicepara aditivos para hormigón, tratamiento de agua e incluso cosméticos. Eso es beneficioso para todos: no más polvo se eleva al aire y estamos reduciendo los desechos en lugar de enviarlos a los vertederos.
Luego están las otras grandes emisiones: el monóxido de carbono (CO) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). El coque utilizado en el horno se descompone a altas temperaturas y, cuando no hay suficiente oxígeno para quemarlo por completo, libera CO, un gas tóxico que puede ser mortal en altas concentraciones. Los hornos más antiguos solían simplemente expulsar CO directamente a la atmósfera, pero las plantas modernas capturan ese gas y lo usan como combustible para calentar el EAF, por lo que en lugar de desperdiciar energía, reciclan las emisiones para convertirlas en energía para el proceso. Muchas plantas también recuperan los COV de los gases residuales y los reutilizan, lo que reduce tanto la contaminación del aire como la necesidad de combustible adicional. En mi opinión, es como convertir un producto de desecho en un genio de los recursos.
Ahora bien, ¿qué pasa con los residuos? Todo proceso industrial produce algunos residuos y el ferrosilicio no es una excepción. El mayor subproducto es la escoria, un material fundido vítreo que flota sobre el ferrosilicio fundido en el horno. Una vez que se vierte el silicio, la escoria se enfría y forma trozos sólidos. Durante mucho tiempo, esa escoria simplemente se tiraba a los vertederos. Pero hoy es un producto valioso. Vendemos nuestros procesados.Siliconislag de aleación ferrocomo materia prima para la producción de cemento, base para carreteras e incluso como aditivo fertilizante (tiene pequeñas cantidades de silicio que es bueno para el crecimiento de los cultivos). También convertimos algo de ello enRemovedor de escoria disponible en el mercadopara acerías, lo que hace que la limpieza de la escoria de las cucharas de acero sea más rápida y sencilla. La cantidad de desechos que van a los vertederos de nuestras operaciones se ha reducido en un 85 % en los últimos 10 años, una cifra de la que estoy realmente orgulloso.
Espera, pero hay una parte de la que menos se habla: el uso del agua y la contaminación. Las plantas de ferrosilicio necesitan mucha agua para enfriar el EAF y el metal fundido. Tradicionalmente, una planta extraía millones de galones de agua dulce de ríos o lagos cada año, y parte de ella se contaminaba con metales pesados o coque sin quemar, por lo que había que tratarla antes de devolverla. Ahora, la mayoría de las plantas modernas utilizan sistemas de agua de circuito cerrado: reciclan el 95% del agua que utilizan, por lo que apenas necesitan absorber agua nueva. Esto es un gran problema para las zonas con escasez de agua. También hemos invertido en nuestro propio sistema de circuito cerrado, que reduce nuestro uso de agua en un 90 % en comparación con nuestras instalaciones anteriores. La pequeña cantidad de agua que necesitamos descargar se analiza periódicamente y cumple o supera todos los estándares de la EPA (o reglamentaciones locales).
Por supuesto, ningún proceso es perfecto y todavía hay desafíos en los que todos estamos trabajando. Uno de los más importantes es la extracción de materias primas. La sílice que utilizamos proviene de minas de cuarzo y el coque proviene de minas de carbón, las cuales tienen sus propios impactos ambientales: alteración del suelo, contaminación del agua y emisiones de gases de efecto invernadero provenientes del transporte. Estamos trabajando con nuestros proveedores de materias primas para abastecernos de minas que utilizan prácticas sostenibles, como la reforestación de áreas minadas y la reducción de las emisiones del transporte mediante el abastecimiento local. Algunas plantas de ferrosilicio más nuevas incluso están experimentando con el uso de hidrógeno en lugar de coque como agente reductor, lo que reduciría las emisiones de CO2 casi a cero porque el hidrógeno sólo produce vapor de agua cuando reacciona con la sílice. Esa tecnología aún se encuentra en las primeras etapas, pero estoy entusiasmado con el rumbo que tomará.
Otro desafío es el final de la vida útil de los productos que utilizan ferrosilicio. Espera, el ferrosilicio se utiliza principalmente como agente de aleación en el acero, ¿verdad? Hace que el acero sea más fuerte, más duradero y resistente a la corrosión. Cuando los productos de acero, como los automóviles o los edificios, llegan al final de su vida útil, se reciclan, y el ferrosilicio del acero también es totalmente reciclable. Así que no es que las emisiones de la producción de ferrosilicio estén encerradas en un producto que se desecha y se olvida. De hecho, si desea obtener más información sobre cómo el ferrosilicio impulsa la industria del acero, puede consultar nuestra página enUso de ferrosilicio en la industria del acero.
Como proveedor, no sólo me importa hacer un buen producto, sino que me importa hacerlo de una manera que no dañe al planeta. Sé que muchos clientes buscan socios que prioricen la sostenibilidad y eso es exactamente lo que estamos construyendo aquí. Siempre estamos invirtiendo en nueva tecnología, optimizando nuestros procesos y trabajando con nuestros proveedores para reducir nuestra huella colectiva. Si es una acería, una empresa de construcción o cualquier empresa que necesite ferrosilicio de alta calidad,Alambre con núcleo de aleación(otro producto que ofrecemos para la fabricación de acero) o cualquiera de nuestras soluciones de ferrosilicio, nos encantaría conversar sobre cómo podemos satisfacer sus necesidades mientras trabajamos hacia objetivos de sostenibilidad compartidos.
Terminemos con esto muy rápido. Los impactos ambientales de la producción de ferrosilicio son reales, pero no son fijos. Gracias a los avances en energía, reciclaje de residuos y control de la contaminación, hemos recorrido un largo camino desde los días de las plantas con altas emisiones y residuos. Todavía queda trabajo por hacer (todavía no estamos donde necesitamos estar), pero el progreso que hemos logrado en las últimas dos décadas me da esperanza. Para cualquier persona en la industria, elegir un proveedor que invierta en prácticas sustentables no solo es bueno para el planeta: también es bueno para su negocio, porque cada vez más clientes exigen materiales con bajas emisiones de carbono. Si desea hablar sobre nuestros productos, nuestros esfuerzos de sostenibilidad o realizar un pedido, póngase en contacto con nuestro equipo hoy. Estamos aquí para ayudar.
Referencias
- Agencia Internacional de Energía (AIE). (2022). Hoja de ruta tecnológica de ferroaleaciones. Publicaciones de la AIE.
- Asociación Mundial del Acero. (2023). Huella Ambiental de la Siderurgia, Anexo: Producción de Ferro Silicio.
- Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA). (2021). Control de la contaminación del aire para la producción de ferromanganeso y ferrosilicio.
- Asociación de Productores de Ferroaleaciones (FAPA). (2022). Prácticas sustentables en la fabricación primaria de ferrosilicio.
