Se utiliza para construir automóviles, edificios, puentes, aviones, etcétera. Se trata del acero , uno de los materiales más utilizados y útiles en la sociedad moderna. Sin embargo, su proceso de producción se encuentra entre los más contaminantes del planeta: basta pensar que representa casi el 10% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Un prototipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), según el cual se podría utilizar electricidad, está dando un importante paso adelante para hacer que la producción de acero sea más ecológica y sostenible.
La producción de acero, como la de otros metales, implica un proceso altamente contaminante. Emplea la extracción de mineral de hierro, su reducción en un alto horno mediante la adición de carbón y el uso de un horno de oxígeno para quemar el exceso de carbono y otras impurezas. Los investigadores del MIT, sin embargo, han sugerido un proceso electroquímico llamado electrólisis de óxido fundido (MOE), que elimina muchos pasos en la producción de acero y libera oxígeno como único subproducto. “Existe un reconocimiento mundial de la necesidad de actuar con rapidez, y esto se logrará a través de soluciones tecnológicas que puedan ayudarnos a alejarnos de las tecnologías tradicionales “, afirma Guillaume Lambotte, director de Boston Metal, la empresa que desarrolla el MOE, y académico del MIT. “El cambio climático forma cada vez más parte de nuestras vidas, por lo que todos tenemos la presión de actuar con rapidez”.
Una serie de casualidades provocó el nacimiento del goldeno, la agrupación de átomos de metal precioso en dos dimensiones.
Un desarrollo con miras en la Luna
La Luna es el origen del prototipo del reactor MOE para la producción de acero verde. De hecho, a mediados de la década de 2000, los investigadores del MIT recibieron una subvención de la NASA para buscar formas de producir oxígeno en futuras bases lunares. Entre ellas estaba la idea de enviar electricidad a través de una roca de óxido de hierro en la superficie del satélite. Los investigadores observaron cómo la reacción producía oxígeno, con metal como subproducto. “Todos los estudios fundamentales y las tecnologías iniciales provinieron del MIT”, afirma Lambotte.
El proceso de electrólisis del óxido fundido se produce en células modulares del tamaño de un autobús escolar. La roca de mineral de hierro se introduce en la celda, que contiene el cátodo (la terminal negativa) y un ánodo sumergido en un electrolito líquido. El ánodo es inerte, lo que significa que no se disuelve en el electrolito ni participa en la reacción, aparte de actuar como una terminal positiva. Cuando la electricidad fluye entre el ánodo y el cátodo; la celda alcanza aproximadamente 1.600 grados Celsius, los enlaces de óxido de hierro en el mineral se dividen y generan metal líquido puro en el fondo.
El subproducto de la reacción es el oxígeno y el proceso no requiere agua, productos químicos peligrosos ni catalizadores de metales preciosos. “Hay mucho entusiasmo porque todo el mundo necesita una solución que pueda descarbonizar la industria de los metales, por lo que muchos están interesados en comprender dónde encaja MOE en sus procesos”. Actualmente se espera que la tecnología de descarbonización del acero alcance una escala comercial para 2026. “Podemos ser los beneficiarios de este extraordinario impulso global hacia la descarbonización del sector energético”.
Artículo publicado originalmente en WIRED Italia. Adaptado por José Carlos Oliva.