La presentación destaca dos innovadores modelos basados en datos diseñados para mejorar la eficiencia del proceso de fabricación del acero.
El primer modelo se centra en la predicción de la cantidad óptima de adiciones de calcio durante el afino en cuchara mediante el análisis de las características de las inclusiones no metálicas. El modelo, que se ha entrenado con un sólido conjunto de datos que incluye más de 5.000 calores y se ha probado rigurosamente con 1.200 calores, ha demostrado su impacto práctico al reducir la obstrucción de la boquilla de entrada sumergida en aproximadamente un 30% cuando se implantó en una planta siderúrgica.
El segundo modelo adopta un enfoque proactivo mediante la previsión de la probabilidad de atascos durante la colada continua, aprovechando los conocimientos de la química del acero y las posiciones de las barras de cierre. Este modelo, entrenado con datos procedentes de 150 coladas y validado con 100 coladas, demostró su eficacia en condiciones reales, contribuyendo a una notable mejora del 5% en la colabilidad durante las pruebas realizadas en las instalaciones de I+D de la planta siderúrgica.
El autor sostiene que estos modelos basados en datos son herramientas valiosas para la supervisión y optimización de procesos en línea en el ámbito de la siderurgia. Sin embargo, el éxito de estos modelos está estrechamente ligado a la calidad de los datos de entrada. Además, el autor subraya la importancia que siguen teniendo los conocimientos de los operarios, y hace hincapié en su papel a la hora de abordar cuestiones complejas que los modelos pueden no abarcar.
En resumen, aunque el potencial de los modelos basados en datos para mejorar los procesos siderúrgicos es evidente, el autor aboga por un enfoque equilibrado. Afirman que la integración de estos modelos con la experiencia de los operarios es primordial, sobre todo a la hora de abordar retos matizados que quedan fuera del alcance de los algoritmos automatizados. El autor también subraya la necesidad de una amplia validación industrial antes de la adopción generalizada de tales modelos. Además, la calidad de la infraestructura de recopilación de datos es un factor determinante que influye en la precisión y el rendimiento de estas herramientas basadas en datos. Esta perspectiva matizada subraya la necesidad de una colaboración armoniosa entre la experiencia humana y los avances tecnológicos de vanguardia en la búsqueda de procesos siderúrgicos optimizados.
El análisis de la Industria 5.0 revela un cambio de paradigma que complementa a su predecesora, la Industria 4.0, haciendo especial hincapié en las prácticas centradas en el ser humano, sostenibles y resilientes. Esta perspectiva de futuro subraya la necesidad de innovación social, abogando por la integración sin fisuras de las prioridades sociales en los avances tecnológicos.
En el corazón de la Industria 5.0 se encuentran las tecnologías transformadoras orientadas a mejorar la interacción hombre-máquina, promover la eficiencia energética y aprovechar la inteligencia artificial. A diferencia de su precursora, la Industria 4.0, la Industria 5.0 presenta un marco distintivo que armoniza la competitividad con la sostenibilidad. No sólo reconoce la importancia de la gobernanza tecnológica, sino que también capacita a los trabajadores mediante el uso juicioso de las herramientas digitales, estableciendo una dinámica equilibrada entre el progreso tecnológico y el bienestar humano.
Un sello distintivo clave de la Industria 5.0 es su compromiso con el fomento de una transición hacia aplicaciones más sostenibles de la tecnología. Esta orientación se ejemplifica a través de iniciativas europeas como ESSA y COCOP. ESSA adopta un enfoque holístico al formular una estrategia de competencias a largo plazo para la industria siderúrgica, alineándose con una perspectiva ecosistémica. Por otro lado, COCOP participa en un proceso de cocreación en el que intervienen ingenieros y trabajadores para desarrollar una herramienta de supervisión de las plantas siderúrgicas. Este enfoque colaborativo no solo facilita el desarrollo tecnológico, sino que también integra la innovación social, mejorando tanto la eficacia como la aceptación.
El proyecto ROBOHARSH es una demostración tangible de los principios de la Industria 5.0 en acción. Este proyecto ilustra la naturaleza evolutiva de las tareas de los trabajadores, que pasan de funciones manuales a otras supervisadas facilitadas por robots. La interfaz humano-robot, componente central de ROBOHARSH, está diseñada para aliviar a los operarios de tareas pesadas y peligrosas, contribuyendo así a un entorno de trabajo más seguro y ergonómico.
En esencia, la Industria 5.0 surge como una fuerza transformadora en la producción, que da prioridad al bienestar humano, la sostenibilidad y la resiliencia. La integración de las prioridades sociales en el desarrollo tecnológico no es sólo un concepto teórico, sino que se demuestra activamente a través de proyectos europeos que emplean estrategias de cocreación e iniciativas de desarrollo de capacidades. La Industria 5.0 está llamada a redefinir el panorama de las prácticas industriales, promoviendo una coexistencia armoniosa entre tecnología y humanidad.
La inteligencia artificial (IA) está a la vanguardia de la transformación digital de la industria siderúrgica, desempeñando un papel fundamental en el impulso de diversos resultados empresariales, como la excelencia operativa, una fuerza de trabajo conectada, la mejora del rendimiento de los activos y los procesos, y la sostenibilidad.
En el ámbito de las operaciones de fundición, la IA y el análisis de big data emergen como fuerzas transformadoras, permitiendo procesos autónomos y optimizados. Aplicaciones como la programación automática de grúas, el seguimiento de cucharas y los modelos de predicción térmica son fundamentales para lograr beneficios como una mayor eficiencia energética, un aumento de la productividad y una mejora de la calidad general. Esto supone un paso importante hacia la consecución de la excelencia operativa en el proceso de producción de acero.
Más allá de las mejoras operativas, la IA se convierte en un actor clave en el avance de los esfuerzos de sostenibilidad dentro de la industria siderúrgica. La planificación y previsión de la carga, impulsadas por la IA, contribuyen a evitar riesgos en la demanda y el suministro de energía, a reducir los costes energéticos y a minimizar las prácticas perjudiciales para el medio ambiente, como la quema de gas. Esto subraya el potencial de la IA para alinear las operaciones empresariales con las prácticas sostenibles.
Sin embargo, la implantación de la IA en la industria siderúrgica no está exenta de dificultades. Cuestiones como la calidad de los datos, la escasez de datos de formación y la necesidad imperiosa de explicación y confianza por parte de los operarios plantean obstáculos prácticos. Abordar estos retos es esencial para integrar con éxito las tecnologías de IA.
En resumen, aunque la IA y las tecnologías digitales ofrecen una plétora de oportunidades para la industria siderúrgica, es necesario superar los retos pragmáticos para garantizar el éxito de la implantación y la obtención de valor. Un enfoque estratégico en los resultados empresariales, junto con el uso de soluciones estandarizadas y una supervisión continua, surgen como elementos facilitadores cruciales para ampliar las iniciativas de IA. La cuidadosa consideración de estos factores sitúa a la industria siderúrgica en posición de aprovechar la IA para un futuro transformador y sostenible.
La digitalización implica la utilización de tecnologías digitales para remodelar los modelos de negocio, creando nuevas fuentes de ingresos y oportunidades de generación de valor que van más allá de la mera digitalización de la información analógica.
Un elemento central de este proceso transformador es la transformación digital, una aplicación estratégica de las tecnologías digitales destinada a mejorar fundamentalmente tanto las operaciones empresariales como las experiencias de los clientes. Lograr la transformación digital requiere cambios organizativos en los procesos y la cultura para aprovechar plenamente las capacidades digitales.
Tecnologías digitales cruciales como la visión artificial, la computación de borde, el análisis de grandes volúmenes de datos y la inteligencia artificial se identifican como facilitadores de este viaje transformador. Se hace hincapié en la importancia de la preparación de datos, y los científicos de datos dedican un esfuerzo considerable a este paso fundamental en las soluciones basadas en datos.
Un aspecto digno de mención es la necesidad de "datos limpios", es decir, datos relevantes, filtrados y convertidos. Este tipo de datos constituye la base para calcular parámetros significativos y utilizar eficazmente la inteligencia artificial en los esfuerzos de transformación digital.
Se subraya la incorporación de un sistema de vanguardia digital para la recopilación y preparación de datos, mostrando sus ventajas multifuncionales en ámbitos como el mantenimiento predictivo, el control de calidad y la gestión de activos.
Aunque la transformación digital se basa en las tecnologías existentes, la verdadera innovación surge de la combinación sinérgica de estas tecnologías. El cultivo de una "mentalidad digital" y la colaboración con expertos en la materia se convierten en componentes esenciales para aprovechar todo el espectro de posibilidades que abre la transformación digital.
En resumen, la transformación digital es más que una adopción tecnológica; requiere cambios integrales en los procesos, la cultura y la mentalidad para aprovechar plenamente sus ventajas. La base de las soluciones basadas en datos y la inteligencia artificial reside en una preparación meticulosa de los datos y el cultivo de un entorno de "datos limpios". El viaje hacia la transformación digital requiere no solo la adopción de nuevas tecnologías, sino una reorientación holística de las prácticas y perspectivas organizativas.
La industria siderúrgica está experimentando actualmente un profundo cambio tecnológico hacia la Industria 4.0 y 5.0, adoptando la automatización, la robótica y la digitalización para mejorar la sostenibilidad, la agilidad, la resiliencia y la orientación al ser humano. Polytec desempeña un papel crucial en esta transformación mediante el desarrollo de soluciones robóticas personalizadas llave en mano adaptadas a procesos específicos de fabricación de acero. Esto no solo garantiza la seguridad de los operarios al retirar a las personas de las zonas peligrosas, sino que también fomenta un entorno de trabajo más seguro.
Las soluciones innovadoras de Polytec incluyen un robot de muestreo automático para el horno de arco eléctrico, diseñado para medir la temperatura del acero dentro del horno. Esta innovadora tecnología reduce la exposición del operario a condiciones extremas de 4-6 veces por hora a sólo 0,8-1,2 veces por hora. Además, un robot automático de mantenimiento del EBT para el horno de arco eléctrico limpia y lancea eficazmente el EBT cuando está obstruido, minimizando la exposición del operario de 0,4-0,8 veces por hora a sólo 0,1-0,2 veces por hora.
Además, el robot multiherramienta de Polytec para la máquina de colada continua se encarga de operaciones como la manipulación de la cubierta y el lanceado de oxígeno, reduciendo significativamente el número de operarios necesarios en la zona de colada. Además, su sistema automático para el mantenimiento de la compuerta deslizante de la cuchara reduce la intervención humana y minimiza la exposición a salpicaduras de metal caliente.
En resumen, Polytec aboga por un enfoque centrado en el ser humano que dé prioridad a la calidad de vida y la sostenibilidad como factores fundamentales para el futuro de la industria siderúrgica. Su objetivo global es capacitar a los trabajadores a través de la tecnología, facilitando su transición de operarios de campo a supervisores de máquinas y contribuyendo a un paisaje de producción de acero más seguro, eficiente y sostenible.
El discurso sobre la arquitectura en el ámbito de la Industria 4.0 ha llegado a un punto crítico, lo que ha provocado una reevaluación de las estructuras convencionales y la introducción de un paradigma revolucionario conocido como Espacio de Nombres Unificado.
El autor plantea un argumento convincente contra las arquitecturas arraigadas en el modelo tradicional de Purdue, haciendo hincapié en sus defectos inherentes que las destinan al fracaso. Se considera que las conexiones punto a punto, piedra angular de este modelo, no son escalables, ahogan la innovación, cargan a las organizaciones con deudas tecnológicas y fomentan lagunas de datos que dificultan la eficiencia operativa.
En respuesta a estos retos, la solución propuesta es el Unified Namespace, un enfoque vanguardista que organiza meticulosamente los datos en tiempo real en categorías temáticas alineadas con la estructura empresarial. Esta arquitectura innovadora actúa como un eje centralizado de datos, ofreciendo una accesibilidad sin fisuras a través de una interfaz única y estandarizada. Funciona según un modelo de publicación/suscripción, emplea un intermediario central y adopta protocolos abiertos como MQTT.
Para ilustrar la aplicación práctica del Espacio de Nombres Unificado, el autor ofrece un ejemplo convincente en el contexto de una empresa siderúrgica. Aquí, aplicaciones dispares, que van desde los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) y la gestión de la cadena de suministro (SGA) hasta la identificación por radiofrecuencia (RFID) y el control de calidad, se integran a la perfección. Esto demuestra la adaptabilidad y versatilidad del espacio de nombres unificado.
Las ventajas de este cambio de paradigma son múltiples. En primer lugar, agiliza el proceso de integración, reduciendo significativamente los costes asociados. En segundo lugar, mejora la agilidad organizativa, permitiendo a las empresas responder dinámicamente a las necesidades y retos cambiantes. Además, la escalabilidad del Unified Namespace es una característica destacada: al facilitar la comunicación a través de un intermediario central en lugar de conexiones directas, puede acomodar sin esfuerzo conexiones a millones de nodos sin comprometer la eficiencia.
En esencia, el Unified Namespace no es una mera solución tecnológica, sino una fuerza transformadora preparada para remodelar el panorama de la Industria 4.0, ofreciendo un plan para mejorar la conectividad, la eficiencia y la adaptabilidad en la era digital en rápida evolución.
Fraunhofer, un destacado instituto de investigación alemán, defiende las prácticas de mantenimiento inteligente a través de su innovadora Comunidad de Mantenimiento Inteligente, haciendo hincapié en el impacto transformador de las nuevas tecnologías y la digitalización en la optimización de los procesos de mantenimiento. El mantenimiento inteligente sirve de potente catalizador para ayudar a las empresas a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad y resiliencia a través de varios mecanismos clave:
1. Mantenimiento predictivo: Aprovechando la analítica avanzada y los algoritmos predictivos, el mantenimiento inteligente permite la identificación proactiva de posibles fallos en los equipos. Esta previsión permite a las empresas abordar los problemas antes de que se agraven, minimizando el tiempo de inactividad, reduciendo el consumo de energía y ampliando la vida útil de los activos. En consecuencia, el enfoque mejora la sostenibilidad al frenar el despilfarro de recursos y reforzar la resistencia operativa.
2. Eficiencia energética: Las prácticas de mantenimiento inteligente incorporan supervisión en tiempo real y conocimientos basados en datos para optimizar el consumo de energía en los procesos industriales. Mediante la identificación de ineficiencias y la aplicación de intervenciones de mantenimiento específicas, las empresas pueden reducir significativamente el consumo de energía. Esto no sólo contribuye a la sostenibilidad medioambiental, sino que también se alinea con los objetivos de resiliencia al garantizar un funcionamiento fiable y eficiente incluso en condiciones difíciles.
3. Optimización de recursos: Mediante la integración de sensores y dispositivos IoT, el mantenimiento inteligente facilita un seguimiento preciso de la utilización de los recursos. Este enfoque basado en datos permite a las empresas optimizar la asignación de materiales, reduciendo los residuos y mejorando la eficiencia general de los recursos. El resultado es un marco operativo más sostenible y resistente.
4. Mejora de la fiabilidad de los equipos: Las prácticas de mantenimiento inteligente mejoran la fiabilidad de los equipos industriales al detectar posibles problemas en tiempo real. Al minimizar las averías e interrupciones inesperadas, las empresas pueden garantizar un proceso de producción más fluido y continuo. Esta mayor fiabilidad se alinea con los objetivos de sostenibilidad al reducir la necesidad de reparaciones de emergencia y minimizar el impacto medioambiental asociado a las paradas imprevistas.
5. Toma de decisiones basada en datos: La adopción de un mantenimiento inteligente fomenta una cultura de toma de decisiones basada en datos. Al aprovechar el poder del análisis de datos, las empresas pueden obtener información valiosa sobre sus operaciones, identificar áreas de mejora y tomar decisiones informadas que se alineen con los objetivos de sostenibilidad. Este enfoque centrado en los datos mejora la resistencia general al permitir respuestas rápidas y adaptables a los retos cambiantes.
En esencia, la Smart Maintenance Community de Fraunhofer aboga por una integración holística de las prácticas de mantenimiento inteligente como vía estratégica para que las empresas alcancen sus objetivos de sostenibilidad y resistencia. Al adoptar los avances tecnológicos y la digitalización en los procesos de mantenimiento, las organizaciones no sólo pueden mejorar la eficiencia operativa, sino también contribuir significativamente a un paisaje industrial más sostenible y resistente.
La Internet de los objetos (IoT) es una fuerza transformadora que reconfigura las experiencias de los usuarios y redefine las propuestas de valor al conectar objetos físicos a Internet, facilitando la recopilación y el intercambio de datos. Esta conectividad permite a las empresas mejorar la eficiencia, tomar decisiones con conocimiento de causa, ahorrar costes y adaptarse dinámicamente a la evolución de la demanda.
Aunque las aplicaciones tradicionales de la IO, como el mantenimiento predictivo y la gestión de inventarios, ofrecen beneficios sustanciales, el texto sostiene que la IO va más allá de estas funcionalidades para desbloquear nuevas dimensiones de la innovación empresarial. Afirma que la IO puede allanar el camino a nuevos modelos de negocio que no sólo refuercen las relaciones con los clientes, sino que también aumenten los ingresos. Un ejemplo destacado es el modelo de producto conectado como servicio, que ofrece ofertas a medida, eficiencia de costes y genera ingresos y servicios recurrentes. Este modelo no solo diferencia a las empresas en el mercado, sino que también fomenta conexiones más profundas con los clientes y facilita la adquisición de nuevos clientes.
Desde la perspectiva del cliente, las ofertas basadas en IoT se traducen en menores costes de inversión inicial, ahorro de costes continuos y mejora del mantenimiento y el tiempo de actividad. El texto profundiza en varios modelos de negocio para IoT, que van desde la suscripción y el pago por uso hasta el uso compartido de activos, el seguimiento de activos, los modelos basados en datos y los basados en servicios. Destaca que el objetivo subyacente de la mayoría de los modelos de negocio de IoT es generar ingresos o reducir costes para la empresa.
En conclusión, el potencial transformador del Internet de las Cosas (IoT) para revolucionar las experiencias de los usuarios y las propuestas de valor es evidente. Más allá de aplicaciones tradicionales como el mantenimiento predictivo, IoT abre la puerta a modelos de negocio innovadores, como el producto conectado como servicio, fomentando un compromiso más profundo con el cliente y el crecimiento de los ingresos. Desde el punto de vista del cliente, las ventajas son múltiples: menores costes iniciales, ahorros continuos y mayor eficiencia operativa. El éxito en el panorama del IoT depende de factores como la elaboración de un argumento comercial convincente, el aprovechamiento eficaz de los datos, el fomento de la colaboración, la garantía de medidas de seguridad sólidas, la adopción de la innovación, el aprovechamiento de las soluciones existentes y la creación de asociaciones estratégicas. Adoptar estos factores clave del éxito es esencial para las organizaciones que desean navegar por el panorama del IoT y liberar todo su potencial para remodelar las experiencias de los usuarios y generar valor.
El problema de la captación de hidrógeno en la producción de acero, sobre todo en el revestimiento de la artesa de colada, plantea un desafío, ya que el hidrógeno puede afectar negativamente a la calidad y las propiedades del acero, con múltiples fuentes que contribuyen a su presencia, incluidos los formadores de escoria, los materiales de aleación, los polvos de recubrimiento, la mezcla de la artesa de colada, el clima y los tratamientos de desgasificación.
Se utilizan diferentes mezclas de revestimiento de distribuidor, que abarcan las variedades de fraguado en seco, proyección de lechada y fraguado en frío, con especial énfasis en la optimización de las mezclas de proyección de lechada para disminuir el potencial de hidrógeno; se realizaron pruebas de laboratorio para determinar las proporciones ideales de contenido de ligante, agente dispersante, fibras de celulosa y demanda de agua, con el objetivo de lograr el menor potencial de hidrógeno manteniendo al mismo tiempo unas propiedades de mezcla favorables.
En las pruebas piloto se emplearon dos mezclas distintas optimizadas para el gunitado de lechada, que se aplicaron a un modelo de artesa de colada y se evaluaron en cuanto a comportamiento de secado, rendimiento de precalentamiento y densidad aparente; una de las mezclas demostró una velocidad de secado superior y una menor generación de vapor durante la colada. Pruebas de campo posteriores en una planta siderúrgica confirmaron la eficacia de la mezcla de aglomerante inorgánico, caracterizada por un menor contenido de agua, mostrando un mejor rendimiento y una menor captación de hidrógeno. En esencia, la reducción del contenido de agua en la mezcla de revestimiento del distribuidor supone una disminución potencial del 10% en el contenido de hidrógeno, con medidas adicionales como el secado y el precalentamiento que ofrecen otras vías para la reducción del hidrógeno.
El proyecto MELCARTA de Acerinox Europa y DTA para desarrollar soluciones autónomas de transporte de cargas pesadas para el sector siderúrgico utilizando tecnologías como la inteligencia artificial, la robótica y la conectividad. Su objetivo es optimizar los procesos industriales y mejorar la productividad investigando tecnologías para manipular, transportar y almacenar bobinas laminadas de acero inoxidable de forma integrada.
Para integrar los AGV con los sistemas de gestión de la fábrica, desarrollaron sistemas de localización redundante mediante LiDAR, GPS, sistemas de detección de obstáculos y sistemas de comunicación cooperativa. Se probaron con éxito prototipos de AGV capaces de transportar bobinas de más de 20 toneladas en interiores y exteriores, recorriendo las carreteras de la fábrica y evitando obstáculos y personas. Esto supone una mejora con respecto a los vehículos manuales que se utilizan actualmente.
El debate sobre la gestión del siglo XXI es una exploración exhaustiva de las polifacéticas responsabilidades y principios que definen el liderazgo de éxito en el panorama empresarial contemporáneo.
En su esencia, la gestión eficaz trasciende los resultados inmediatos y conlleva un doble compromiso: alimentar el éxito presente de una empresa y salvaguardar estratégicamente su futuro. Este enfoque holístico hace especial hincapié en el bienestar y el desarrollo de las personas que constituyen el motor de la organización.
Un aspecto fundamental subrayado en el discurso es el imperativo de que las empresas reconozcan su fragilidad inherente. Las lecciones extraídas de los fracasos de otras empresas sirven para recordar la necesidad de una concienciación y una adaptabilidad constantes.
La capacidad de una empresa para sincronizarse con las necesidades cambiantes de sus clientes es primordial. Lograr un equilibrio entre mantener la coherencia y adelantarse proactivamente es una tarea de gestión delicada pero crucial.
El concepto de captura del futuro se introduce como algo más que mera planificación estratégica, haciendo hincapié en la importancia de la adaptabilidad y de una mentalidad de aprendizaje continuo. Se anima a las empresas a discernir qué aspectos permanecerán inalterados, cuáles requieren adaptación y cuáles necesitan transformación en la próxima década.
Las funciones ejecutivas se describen como una combinación matizada, que requiere que los líderes sean a la vez administradores de las operaciones empresariales existentes y pioneros en la exploración de nuevas oportunidades, un enfoque descrito como "ambidiestro".
La innovación se anuncia como una búsqueda ineludible y desafiante, con una clara advertencia de que el verdadero riesgo reside en el estancamiento. El llamamiento a la innovación va más allá de la rentabilidad y hace hincapié en la necesidad de avances sostenibles desde el punto de vista medioambiental, positivos desde el punto de vista social y viables desde el punto de vista ético.
El texto defiende una ética de "gestión humanista", que sitúa a las personas en el epicentro de las consideraciones organizativas. El liderazgo eficaz implica fomentar el talento y la adaptabilidad, haciendo hincapié en los ecosistemas de colaboración por encima de los egos individuales.
El liderazgo, en este paradigma, es un papel orientado al servicio, que requiere una delicada mezcla de visión, ejemplo, ambición y humildad. El crecimiento de una empresa está intrínsecamente ligado a su contribución al crecimiento de los clientes, las profesiones, los accionistas y la sociedad en general.
La autenticidad se anuncia como antídoto contra la mediocridad, y la búsqueda de la construcción de un legado se posiciona como el factor diferenciador entre una empresa y una mera entidad comercial. Esta perspectiva integral de la gestión del siglo XXI encierra una visión holística que va más allá de los márgenes de beneficio, concibiendo las organizaciones como entidades dinámicas intrínsecamente conectadas con su gente, sus comunidades y el contexto global más amplio.
El hidrógeno verde, derivado de fuentes renovables, desempeña un papel fundamental en la descarbonización industrial, sobre todo en sectores difíciles de eliminar como el químico, el siderúrgico y el del transporte. Iberdrola, impulsora del hidrógeno verde, plantea una estrategia integral con objetivos a corto, medio y largo plazo, con el objetivo de instalar 3 gigavatios de electrolizadores y producir 350.000 toneladas anuales de hidrógeno verde en 2030. Con una amplia cartera global y colaboraciones como la de Cummins, Iberdrola ya ha realizado dos proyectos en 2022, lo que demuestra un progreso tangible. Más allá del hidrógeno, Iberdrola prevé la producción de derivados verdes como amoníaco, metanol y acero, destacando el compromiso de diversificar clientes y añadir valor en toda la cadena de valor del hidrógeno verde, posicionándose como líderes en la transformación industrial sostenible.
El hidrógeno, sobre todo cuando procede de fuentes renovables, es un elemento fundamental en el objetivo global de la descarbonización industrial. Esto es especialmente pronunciado en los sectores industriales difíciles de abandonar, donde la adopción del hidrógeno verde -generado a partir de energías renovables- se reconoce como una medida transformadora. Los derivados del hidrógeno verde, como el amoniaco verde, el metanol verde y el acero verde, presentan oportunidades únicas no sólo para mitigar las emisiones, sino también para aumentar el valor global dentro de estos sectores.
Iberdrola, una destacada defensora del hidrógeno verde, lo sitúa como eje de la descarbonización de industrias de alto consumo energético como la química, la siderúrgica y el transporte. Su visión estratégica abarca objetivos a corto, medio y largo plazo, poniendo de relieve las múltiples oportunidades que ofrece la ecologización de estas industrias. Iberdrola se ha comprometido a alcanzar objetivos importantes, como instalar 3 gigavatios de electrolizadores y producir 350.000 toneladas anuales de hidrógeno verde de aquí a 2030.
Con una amplia cartera que abarca ocho países, Iberdrola está impulsando activamente proyectos de hidrógeno verde, lo que supone un compromiso global con la transformación industrial sostenible. Colaborando con líderes de la industria como Cummins para la adquisición de electrolizadores y completando con éxito dos proyectos en 2022, Iberdrola ha traducido sus ambiciones de hidrógeno verde en logros tangibles.
Más allá del enfoque inmediato en el hidrógeno verde, Iberdrola prevé un impacto en cascada a través de la producción de derivados como el amoníaco verde, el metanol y el acero. Estos derivados representan la progresión natural tras establecer el hidrógeno verde como una realidad viable. La estrategia no sólo se alinea con los objetivos de descarbonización, sino que también subraya el compromiso de diversificar los clientes y añadir valor en toda la cadena de valor del hidrógeno verde.
En esencia, el enfoque integral de Iberdrola ilustra cómo el hidrógeno verde, derivado de fuentes renovables, sirve de eje para descarbonizar sectores industriales desafiantes. Sus ambiciosos objetivos, alianzas estratégicas y proyectos tangibles subrayan su compromiso con el liderazgo en el avance de la cadena de valor del hidrógeno verde y su contribución a las prácticas industriales sostenibles.
El impacto potencial del hidrógeno en la mitigación de las emisiones de carbono en la industria siderúrgica es crucial, teniendo en cuenta que una parte significativa, en torno al 70%, de la producción actual de acero depende del carbón, un proceso conocido por su importante producción de dióxido de carbono. El discurso presenta cuatro vías viables para descarbonizar la producción de acero: la transición al hidrógeno, la intensificación de los esfuerzos de reciclaje, la aplicación de la captura y almacenamiento de carbono y la adopción de la electrificación directa.
En el ámbito de la producción de acero, el hidrógeno se perfila como una alternativa prometedora al carbón, ya que sirve tanto de combustible como de agente reductor en el proceso de fabricación del acero. Este cambio puede reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono durante la fase de reducción del hierro. Algunas metodologías destacadas, como HYL DRI y MIDREX, utilizan el hidrógeno como agente reductor, lo que se traduce en una mayor eficiencia, una reducción de las emisiones y la producción de acero de calidad superior.
Sin embargo, la viabilidad económica del hidrógeno en la siderurgia depende de dos factores críticos: una reducción del coste de producción del hidrógeno y un aumento de los impuestos sobre el carbono. La industria siderúrgica debe someterse a transformaciones sustanciales para ajustarse a los próximos objetivos de emisiones de carbono. La incorporación del hidrógeno como combustible y como agente reductor se perfila como un componente fundamental de sus estrategias globales de descarbonización.
El hidrógeno puede revolucionar los esfuerzos de descarbonización de la industria siderúrgica al sustituir al carbón como combustible y agente reductor. Para llevar a cabo este cambio a gran escala, es imperativo abordar los retos de reducir los costes de producción del hidrógeno y elevar los precios del carbón.
Cada año se reducen en Europa más de diez millones de toneladas de dióxido de carbono utilizando escorias de altos hornos en la producción de cemento. Sin embargo, la industria siderúrgica está evolucionando hacia métodos de producción más sostenibles, como la reducción directa y los hornos de arco eléctrico. Esto cambiará la composición de las escorias producidas, haciéndolas menos adecuadas como materiales hidráulicos sin tratamientos adicionales.
Un próximo proyecto de investigación financiado por la UE y denominado InSGeP investigará distintos tipos de escorias procedentes de diversos procesos de producción de acero. El objetivo del proyecto es desarrollar escorias que puedan utilizarse como materiales de construcción para reducir el impacto ambiental. Dado que las empresas siderúrgicas prevén cerrar sus primeros altos hornos para 2025, no queda mucho tiempo para que el proceso de desarrollo de escorias permita la transición de la industria siderúrgica hacia una producción neutra en carbono para 2030.
SMS Group emerge como proveedor líder de soluciones de vanguardia en la gestión digital de depósitos de chatarra, ofreciendo un conjunto completo de productos integrados adaptados para satisfacer las necesidades cambiantes de la industria siderúrgica. La gama de soluciones digitales abarca diversas facetas de las operaciones de los depósitos de chatarra:
1. Operación digital autónoma de la planta: SMS Group facilita la operación autónoma dentro del ámbito digital, agilizando los procesos de la planta y mejorando la eficiencia operativa.
2. Seguimiento de movimientos y grúas en tiempo real: El sistema proporciona un seguimiento en tiempo real del movimiento de la chatarra y de las posiciones de las grúas, ofreciendo una visión dinámica y actualizada de las operaciones.
3. Clasificación de la chatarra mediante cámaras: Utilizando tecnología avanzada de cámaras, la solución permite la clasificación de la chatarra en tiempo real, mejorando la precisión en la clasificación y categorización.
4. Escaneado 3D para la medición de materias primas: La integración de la tecnología de escaneado 3D permite una medición precisa de las materias primas, ofreciendo información valiosa sobre las métricas de inventario y volumen.
5. La incorporación de la inteligencia artificial se extiende a la predicción de elementos extraños, como el contenido de cobre, y a la optimización de las mezclas de carga, lo que contribuye a mejorar la eficiencia y la rentabilidad.
6. El Grupo SMS presenta un ecosistema cohesivo que integra a la perfección varias herramientas y soluciones digitales, fomentando un enfoque holístico e interconectado de la gestión de los depósitos de chatarra.
Estas soluciones digitales abordan directamente importantes retos a los que se enfrenta el sector, como las imprecisiones en el inventario de chatarra, los procesos de inspección y cobro de la calidad de la chatarra, que requieren mucha mano de obra, y las variaciones en la calidad de la chatarra. El seguimiento en tiempo real del movimiento de la chatarra y de las posiciones de las grúas, junto con la clasificación automática de la chatarra basada en el aprendizaje automático, contribuye a un flujo de trabajo operativo más ágil y preciso.
Además, la incorporación de la tecnología de escaneado 3D garantiza una medición y supervisión precisas de las pilas de chatarra, mitigando los retos asociados a la información inexacta del inventario. Los modelos híbridos de IA no sólo predicen los elementos tramp, sino que también optimizan las mezclas de carga, demostrando un compromiso con la eficiencia y la optimización de los recursos.
La eficacia de los modelos basados en IA del Grupo SMS está corroborada por estudios de casos, que muestran mejoras significativas en la precisión de la predicción de elementos vagabundos y el potencial de ahorro sustancial de costes a través de la optimización de la mezcla de carga. En esencia, las soluciones digitales del Grupo SMS son un testimonio de la innovación en la industria siderúrgica, proporcionando un enfoque con visión de futuro y tecnológicamente avanzado para la gestión del depósito de chatarra.
Nippon Gases es miembro integrante de un importante conglomerado japonés de gases industriales, que cuenta con un notable legado centenario en operaciones europeas y mundiales. Su extensa red europea se extiende por 13 países, lo que les posiciona como un actor clave en el suministro de gases y soluciones tecnológicas a diversas industrias como la alimentaria y de bebidas, la producción de metales y la fabricación.
Destacada en el sector del CO2 líquido comercial en Europa, Nippon Gases sobresale en la producción de más de 1 millón de toneladas de CO2 al año a través de 12 plantas estratégicamente situadas. En particular, sus fuentes de CO2 líquido difieren de sus equivalentes fósiles, ya que proceden de plantas de amoníaco y etanol. La flota de Nippon Gases, compuesta por tres buques especializados en CO2, se encarga del transporte de este CO2 líquido.
En el ámbito de los proyectos de captura y almacenamiento de carbono, Nippon Gases asume un papel fundamental como socio tecnológico, aprovechando su amplia experiencia y su avanzada tecnología de recuperación de CO2. El proyecto Northern Lights en Noruega, actualmente la iniciativa de secuestro de CO2 más avanzada de Europa, ejemplifica el compromiso de Nippon Gases con el avance de soluciones sostenibles.
Posicionándose como catalizador de la responsabilidad medioambiental, Nippon Gases alinea su visión estratégica con el objetivo de contribuir a un mundo neutro en carbono. Este compromiso se manifiesta a través de un cambio estratégico hacia tecnologías innovadoras, como la recuperación de CO2, la producción de oxígeno y la producción de hidrógeno. Al centrarse en estas soluciones, Nippon Gases ayuda a industrias como la del acero, el vidrio y el aluminio a reducir activamente sus emisiones, desempeñando así un papel fundamental en la búsqueda global de un futuro sostenible y con bajas emisiones de carbono.
Navegar por los entresijos de la selección de materiales y el control de la corrosión en los sistemas de captura y almacenamiento de carbono (CAC) resulta ser un reto polifacético. Entre estas complejidades destaca la naturaleza diversa del dióxido de carbono, derivada de sus orígenes en diferentes fuentes y tecnologías de captura. Esta diversidad da lugar a distintos niveles de impurezas y composiciones en el flujo de dióxido de carbono, introduciendo elementos como agua, sulfuro de hidrógeno y óxidos de nitrógeno. Estas impurezas no sólo modifican las propiedades del dióxido de carbono, sino que también plantean riesgos potenciales de corrosión.
El segundo reto surge de las diversas condiciones operativas que requiere el transporte y almacenamiento de dióxido de carbono. El gas debe gestionarse a diferentes presiones y temperaturas, presentando un espectro de estados, como fluido supercrítico, fluido denso o líquido. Cada estado influye significativamente en el comportamiento del dióxido de carbono y, por consiguiente, en su potencial de corrosión.
La tercera capa de complejidad se refiere a las amenazas de corrosión derivadas de las impurezas y de la variedad de condiciones encontradas. La tercera capa de complejidad tiene que ver con las amenazas de corrosión derivadas de las impurezas y de la variedad de condiciones que se dan, lo que requiere complicados procesos de prueba y selección de materiales, agravados por la dificultad de reproducir las condiciones de alta presión y gestionar las impurezas con precisión durante las pruebas de laboratorio. Las incertidumbres en torno a la duración de las pruebas y los requisitos de rendimiento añaden una capa adicional de complejidad a este reto.
En esta ecuación es fundamental la selección de materiales, en la que la elección de las aleaciones es primordial. En las aplicaciones de transporte e inyección de dióxido de carbono, las distintas aleaciones presentan distintos rendimientos, sobre todo en términos de resistencia a la corrosión y mantenimiento de las propiedades mecánicas, especialmente en condiciones de baja temperatura.
Ante estos retos, Tubacex se posiciona estratégicamente como fabricante líder, centrándose en el suministro de soluciones tubulares sin soldadura de aleaciones resistentes a la corrosión. Este enfoque estratégico es esencial para hacer frente a las complejas exigencias asociadas a las aplicaciones de transporte de dióxido de carbono dentro de los sistemas de CAC.
En conclusión, se hace evidente la acuciante necesidad de normalizar los requisitos de los materiales y los procedimientos de ensayo, algo esencial para el despliegue generalizado de los sistemas de captura y almacenamiento de carbono. Los retos articulados en este intrincado panorama subrayan la necesidad de soluciones integrales, tanto en términos de innovación de materiales como de esfuerzos de normalización en toda la industria.
A Japanese company with more than 100 years of experience, Taiyo Nippon Sanso operates more than 130 air separation units in 31 countries.
With steel production accounting for 7-9% of global CO2 emissions, reducing CO2 emissions from the steel industry is key to tackling climate change. The BF process emits about 1.9 tons of CO2 per ton of steel, while the EAF process emits about 0.3 tons.
A high-temperature gas generator was developed by Taiyo Nippon Sanso to preheat oxygen blast furnace shafts. It generates hot gasses with a temperature of 900 degrees Celsius by burning blast furnace gas with oxygen. Computational fluid dynamics modeling was used to scale up the design of the generator to handle a variety of fuel qualities and pressures.
The examination of the role of ferroalloys such as nickel, molybdenum, and niobium in the context of sustainable steel production for the transition to a green economy underscores critical considerations in the ongoing battle against carbon emissions. Several key points emerge from this discussion:
Steel, despite its relatively low carbon footprint, contributes significantly to global CO2 emissions due to its immense production volume, accounting for 6-8% of the total. The adoption of high-strength alloys offers a strategic avenue to diminish steel intensity, thereby mitigating its environmental impact.
Renewable energy technologies, particularly steel-intensive applications like wind turbines, present a dual challenge: addressing the carbon footprint of both the steel and renewable energy industries. This intersection highlights the crucial role that materials and alloys can play in achieving sustainability goals.
The text outlines supply constraints associated with ferroalloys, particularly emphasizing the dependence on a limited number of countries for essential metals like niobium. Additionally, challenges in scaling up production sustainably pose significant hurdles to meeting the growing demand for these critical components.
Mining and processing operations for these metals contribute to carbon emissions, presenting a paradox in the pursuit of sustainability. Integrated producers, exemplified by CBMM in the case of niobium, have proactively taken steps to reduce their carbon footprint, showcasing a commitment to environmental responsibility within the industry.
Despite the carbon footprint associated with ferroalloy production, the text emphasizes a crucial counterbalancing factor. These alloys play a pivotal role in enabling the creation of high-strength steel grades, facilitating weight reduction in applications and thereby curbing CO2 emissions through optimized material usage.
In conclusion, the challenges inherent in ferroalloy production are acknowledged, yet their indispensable role in curbing the carbon footprint of steel for the green transition is evident. The strategic application of high-strength grades, made possible by these alloys, stands as a linchpin in achieving sustainability goals by minimizing material usage. However, the text also underscores the imperative for establishing more sustainable and secure supply chains for these critical metals, underscoring the necessity of a holistic approach to sustainability in the steel industry.
Sweden's exports will increase as a result of H2 Green Steel building a new European industry leader in green steel production. Using hydrogen, renewable energy, and scrap, they aim to produce 5 million tons of steel every year while reducing carbon emissions by 95%. The company has raised around 1.8 billion Euros from investors who share its environmental values. Furthermore, they have around 1 million tons of pre-sold steel volumes through binding agreements with customers like BMW, Ikea, and Volvo.
The company plans to gradually increase production, starting commercial operations in 2025 and reaching full capacity of 5 million tons by 2028. Key parts of the production process are supplied by SMS Group, Midrex, and Thyssenkrupp.
Achieving zero carbon requires new technologies and processes, which is a challenge for the company. Nevertheless, the company strives to continually reduce its carbon footprint by exploring new alloy designs and green chemistries. Additionally, they hope to help lower emissions in other industries beyond steel production.
SSAB is steadfast in its commitment to evolve into a fully fossil-free steel company through its pioneering HYBRIT initiative. The current carbon emissions from SSAB's blast furnaces, ranging from 2 to 4 million tons annually, underscore the urgency of transformative measures. To meet the ambitious target of a 90% reduction in carbon intensity by 2050, SSAB recognizes the imperative for a metallurgical paradigm shift beyond incremental advancements.
The HYBRIT technology emerges as a groundbreaking solution, employing hydrogen in lieu of coal for the direct reduction of iron ore. This innovative approach results in the production of water instead of carbon dioxide. The process encompasses direct reduction utilizing hydrogen, electric arc furnace melting, and secondary steelmaking. The HYBRIT integrated Research and Development program meticulously tests this revolutionary process across lab, pilot, and demonstration scales. Encouragingly, successful pilot trials have demonstrated the production of high-quality hydrogen direct reduced iron.
SSAB's comprehensive transformation plan envisions the construction of new electric arc furnaces and "mini mills" to replace existing coal-based plants. The inaugural electric arc furnace is slated for completion in Oxelösund by 2026, with additional mini mills planned for Luleå and Raahe around 2030. In a strategic collaboration, SSAB is partnering with customers who share their ambition for an entirely fossil-free value chain. The overarching goal is a seamless transition to a fully sustainable steel portfolio, featuring SSAB Fossil-free steel derived from iron ore alongside SSAB Zero, a recycled scrap-based steel. This concerted effort underscores SSAB's commitment to leading the charge toward a greener and more sustainable future in the steel industry.
La producción de acero, aunque esencial para diversas industrias, plantea retos medioambientales debido a su naturaleza intensiva en recursos y a la generación de emisiones. La producción sostenible de acero se persigue mediante el desarrollo de tecnologías que minimicen los recursos, el aumento del reciclaje del acero, métodos de producción de acero con bajas emisiones de carbono utilizando hidrógeno e iniciativas industriales que adopten principios de sostenibilidad y economía circular. Estos esfuerzos allanan el camino hacia una industria siderúrgica más ecológica y un futuro más sostenible.
La industria siderúrgica se encamina hacia la próxima revolución industrial con Steel Tech 2023. Se necesitan nuevas vías tecnológicas para reducir significativamente las emisiones de carbono en el sector siderúrgico. Se están explorando varias vías, como la economía circular, el uso inteligente del carbono, la evitación directa del carbono y la integración de procesos con captura y uso del carbono. Esto también implica el uso de hidrógeno, electricidad y conversión biológica de gases de carbono como el CO y el CO2. Con todo ello se pretende que la industria avance hacia la Industria 5.0, una industria más sostenible, resistente y centrada en el ser humano, tal como prevé la Comisión Europea.