Un pilar central en la futura estrategia de producción de tubos de acero de Tenaris es la descarbonización, un compromiso que asumió la empresa en 2021 con el objetivo de reducir en un 30 % sus emisiones específicas de dióxido de carbono a nivel global para 2030, tomando como referencia los niveles de 2018. En el marco de los objetivos de la Unión Europea, principalmente la iniciativa Fit for 55, que busca reducir las emisiones en un 55% para 2030 en comparación con 1990, Tenaris ha unido fuerzas con otros líderes del sector, incluidas las compañías del Grupo Techint, para ensayar nuevas tecnologías de producción y combustibles más limpios en las instalaciones de TenarisDalmine en Italia.

Fabio Praolini, Director Regional de Medio Ambiente, comparte su experiencia sobre los desafíos que enfrentaron en la fase previa a las primeras pruebas con hidrógeno en la siderurgia italiana. El objetivo clave era evaluar la viabilidad y fiabilidad de utilizar hidrógeno producido in situ para alimentar un único quemador en un horno de recalentamiento existente, con la mira puesta en reducir las emisiones de CO₂ de la planta a largo plazo. Praolini recuerda cómo comenzó el proyecto y las sucesivas rondas de desafíos inesperados que surgieron a lo largo del camino.

El primer desafío: conseguir el electrolizador

“La idea inicial era determinar si podíamos utilizar hidrógeno en nuestros hornos de acero, por lo que en TenarisDalmine nos sentamos junto con Tenova y Techint Ingeniería y Construcción para ver cómo podíamos desarrollar y construir un quemador capaz de funcionar hasta con un 100% de hidrógeno. Luego solicitamos ayuda para probar el comportamiento de algunas de nuestras aleaciones en una atmósfera que quema hidrógeno. Normalmente, la combustión del combustible produce CO₂, agua y NOx, pero al quemar hidrógeno, solo se obtiene agua y NOx, sin emisiones de CO₂. Este cambio altera el entorno del proceso de fabricación de acero, añadiendo una nueva capa de complejidad”.

Aunque el concepto es simple, la producción de hidrógeno es un proceso delicado y costoso, que aún se encuentra en desarrollo. El equipo clave es un electrolizador, que utiliza electricidad (potencialmente proveniente de fuentes renovables, como la eólica o solar, lo que lo convierte en “hidrógeno verde”) para dividir el agua y separar el hidrógeno de las moléculas de oxígeno.

“Este proyecto marca un nuevo hito en la descarbonización de la industria del acero, integrando hidrógeno verde en procesos de alta temperatura. La colaboración entre Tenova, Snam, TenarisDalmine y Techint Ingeniería y Construcción validará el desempeño y la seguridad del hidrógeno en la producción de acero, sentando un precedente crucial para su adopción en sectores difíciles de reducir. La iniciativa no sólo pone a prueba la viabilidad del hidrógeno como combustible sostenible, sino que también sienta las bases para futuros esfuerzos de descarbonización a gran escala”, enfatizó Antonio Catalano, Tenova EVP, de la Unidad de Negocios Downstream.

Praolini recuerda que conseguir el electrolizador resultó ser un desafío más difícil de lo esperado:

“Primero, firmamos un acuerdo preliminar con un proveedor, pero experimentaron problemas de seguridad y contención, lo que les impidió cumplir con el contrato. Luego, Snam mostró interés en el proyecto y decidió adquirir el electrolizador en lugar del producto terminado. Pasaron otros nueve meses de investigación antes de tomar la decisión de optar por otro proveedor. No fue hasta principios de 2024 cuando encontramos un electrolizador fabricado por ErreDue, una pequeña empresa que aporta un toque artesanal al proyecto. Aunque el equipo es de buena calidad, aún presenta algunos inconvenientes y creo que necesita un mayor desarrollo para mejorar su fiabilidad”.

Trabajo en equipo: el arte de reunir excelencia

Así, Snam, líder europeo en infraestructuras y servicios energéticos, se encargó de suministrar los electrolizadores, mientras que Tenova asumió la responsabilidad de fabricar los quemadores de hidrógeno. Techint E&C se ocupó del diseño integral del sistema, desde la electricidad hasta las tuberías, además de realizar el análisis de riesgos y garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad.

Además de los problemas con el electrolizador, surgieron otros contratiempos, como fugas persistentes en puntos críticos de las tuberías. A pesar de estos obstáculos, está convencido de que, en general, ha sido una experiencia muy positiva. “Este proyecto, desarrollado junto a Tenova y Techint, fue una gran lección, ya que comprendimos que el verdadero desafío era hacer que todo encajara en el momento adecuado con el equipo correcto”, comparte. La determinación del equipo por adquirir el mayor conocimiento posible sobre el trabajo con hidrógeno fue clave en la carrera por completar la instalación piloto.

De hecho, este proyecto cuenta con la colaboración de expertos de todo el Grupo Techint: el equipo de Ingeniería de Mantenimiento de Dalmine, los departamentos de medio ambiente y seguridad, así como los responsables de línea del tren de laminación. Liderando este esfuerzo se encuentra el equipo de soporte de hornos de Ingeniería de Mantenimiento de TenarisDalmine, complementado por un pequeño grupo de personas de Techint E&C y Tenova.

“Este proyecto destacó el enorme potencial de colaboración entre las tres empresas en el ámbito de la transición energética en Italia. Uno de los aspectos más relevantes fue el análisis de riesgos llevado a cabo para integrar hidrógeno en una planta que no fue diseñada originalmente para su uso. Esta experiencia nos proporciona un conocimiento clave para futuras expansiones en el aprovechamiento del hidrógeno”, afirmó Andrea Cignoli, Country Director Techint E&C Italia.

Próximos pasos

El proyecto ya está en marcha y pronto entrará en la fase de pruebas continuas, con la expectativa de finalizar en diciembre. “Ahora nos vamos a enfocar en el rendimiento del electrolizador, verificando la fiabilidad del quemador, entre otros aspectos. Sin embargo, es importante recordar que este es solo uno de los 38 quemadores que alimentan un gran horno de tratamiento, por lo que aún no podremos evaluar el rendimiento completo del horno a base de hidrógeno. Pero lo esencial es no perder de vista que este no es el objetivo principal del proyecto”, recuerda Praolini. “Nuestro objetivo ahora es recopilar la mayor cantidad de conocimientos posible, que podamos compartir tanto con la empresa como con la industria, sobre cómo operar un electrolizador de manera eficiente, cómo funciona al conectarlo a un quemador, y medir los niveles de consumo energético”.

Praolini también destaca un factor clave en la ecuación de la eficiencia: el coste, ya que el hidrógeno sigue siendo muy caro. Señala que solo con electricidad renovable disponible a un coste muy bajo el hidrógeno verde podrá ser competitivo en la producción de acero. Tenaris aborda la reducción de emisiones de CO₂ en diversas etapas del proceso de fabricación de acero y producción de tuberías, aumentando el uso de chatarra, empleando electricidad renovable, mejorando la eficiencia energética y explorando alternativas como la captura de carbono y el uso de hidrógeno, tal como lo están haciendo en este proyecto.

Estos avances serán un valioso complemento al uso de gas natural en sus instalaciones. Como concluye el ingeniero, “para un sector difícil de descarbonizar, como el siderúrgico, el hidrógeno verde se considera una de las soluciones a largo plazo para cumplir con los objetivos regionales y globales, y este proyecto representa un paso importante en esa dirección”.