El material de construcción e ingeniería más utilizado en el mundo es el acero. Los sectores de la construcción y las infraestructuras consumen algo más de la mitad de todo el acero producido. Esto plantea la pregunta: ¿existen impactos ambientales de la producción de acero?
Lo más probable es que el acero se utilice ampliamente en una variedad de estructuras, incluido mobiliario urbano, edificios de varios pisos, casas y puentes, tanto en la estructura estructural como en las partes individuales.
El valor del acero en todo el mundo es enorme. El acero representa alrededor del 95% de todos los metales producidos. y tiene un impacto significativo en las economías y la sociedad en formas distintas a las del mero beneficio financiero. Es una materia prima vital para una amplia gama de productos y usos debido a su adaptabilidad, resistencia y practicidad.
Índice del contenido
¿Qué es el acero?
Primero deberíamos revisar la definición de acero antes de examinar su efectos sobre el medio ambiente. En pocas palabras, el acero es una aleación compuesta principalmente de hierro, carbono y manganeso, junto con trazas de silicio, azufre y oxígeno.
Esta aleación contiene un 2% y un 1% de carbono y manganeso, respectivamente. Sin embargo, se crean aceros con bajo, medio y alto contenido de carbono, y los aceros de calidad comercial suelen tener concentraciones significativamente más bajas de estos componentes.
La resistencia y dureza del acero se derivan del carbono, lo que también hace que el material sea más quebradizo y menos trabajable. Por lo tanto, garantizar que el acero sea del grado adecuado para el uso previsto requiere un control cuidadoso del contenido de carbono. La mayoría de los aceros tienen un 0.35% de carbono, mientras que muy pocos tienen un 1.85%.
Al acero se le pueden dar las cualidades de rendimiento adecuadas añadiendo más ingredientes a esta mezcla. Por ejemplo, la adición de cromo da como resultado la producción de acero inoxidable.
Impactos ambientales de la producción de acero
El proceso de convertir el mineral de hierro en acero comienza con minería, o, para decirlo simplemente, esta es la primera etapa del proceso. El proceso de voladura, etc., con carbón mineral es altamente contaminante. Libera varios contaminantes, incluidos PM, polvo fugitivo y óxidos de azufre.
- Horno de coque
- Alto horno
- Dióxido de Carbono
- Oxido de nitrógeno
- Dióxido de azufre
- Dust
- Contaminantes Orgánicos
- Agua
1. horno de coque
El alquitrán de hulla, los COV, el arsénico, el berilio, el cromo y otros materiales se encuentran entre los contaminantes liberados por los hornos de carbón. Son venenosos y posiblemente incluso cancerosos.
2. Alto horno
El mineral de hierro se funde para producir hierro líquido en el alto horno. El Método Básico del Oxígeno es el nombre de esta técnica. El arrabio, también conocido como hierro crudo, se produce en el horno alimentando una mezcla de mineral metálico, coque y agentes fundentes como piedra caliza. Luego, el arrabio se transforma en acero.
La tecnología EAF (Electric Arc Furnace) es una alternativa que funde chatarra de acero a altas temperaturas en lugar de arrabio. Ambos procesos resultan en la producción de contaminantes como hidrocarburos, monóxido de carbono, PM, NO2 y SO2.
3. Dióxido de Carbono
El dióxido de carbono (CO2) es cuantitativamente el mayor emisiones al aire de instalaciones siderúrgicas. Las variaciones en la cantidad de acero producido a partir del mineral tienen un impacto en las emisiones de dióxido de carbono, ya que los altos hornos y las plantas de hierro esponjoso reducen el mineral de hierro, que es la principal fuente de emisiones.
El uso de combustibles fósiles en hornos para tratamiento térmico y recalentamiento, por ejemplo, también produce emisiones.
Aproximadamente la mitad de la energía utilizada por la industria siderúrgica en general proviene del carbón utilizado como agente reductor en altos hornos y plantas de hierro esponjoso (carbón de proceso más otros tipos de energía). Aproximadamente el 90% de las emisiones de dióxido de carbono del sector siderúrgico provienen del carbón.
4. Oxido de nitrógeno
Las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) se producen principalmente en plantas de coquización, hornos de arco eléctrico, hornos de recalentamiento y tratamiento térmico, decapado con ácido nítrico y transporte.
Debido a las altas temperaturas requeridas en las industrias del hierro y el acero, es difícil evitar la generación de óxidos de nitrógeno durante los procesos de combustión de combustible porque el nitrógeno está presente en el aire.
5. Dióxido de azufre
Las emisiones de dióxido de azufre (SO2) están estrechamente relacionadas con la quema de petróleo, principalmente en la fabricación de coque y en los hornos de recalentamiento.
6. Polvo
La mayoría de las operaciones de la industria siderúrgica dan como resultado la formación de polvo, particularmente aquellas que involucran altos hornos e instalaciones de coquización. El desarrollo de sistemas de ventilación, filtros y tecnologías de eliminación de polvo ha llevado a una reducción significativa de las emisiones de polvo.
En términos generales, los filtros instalados pueden eliminar más del 99 por ciento de las partículas de polvo que están presentes en los gases extraídos del horno.
El contenido metálico del polvo (zinc, níquel, cromo y molibdeno) se elimina, manipula y esencialmente se recicla, convirtiéndolo en un subproducto valioso.
Las emisiones de polvo reales y específicas han disminuido alrededor de un 80 % desde 1992. Los estudios realizados durante varias décadas sobre el musgo han demostrado que las emisiones de metales han disminuido junto con el polvo, principalmente.
Dentro del sector siderúrgico, las emisiones de polvo ya no se consideran una preocupación medioambiental importante. Cabe señalar que la tecnología de purificación moderna es cara y consume mucha energía, incluida la manipulación del polvo.
7. Contaminantes orgánicos
La principal fuente de emisiones de hidrocarburos es la aplicación de disolventes en procedimientos como pintura y limpieza. Los hornos utilizados en el proceso productivo para fundir chatarra son la principal fuente de emisiones de hidrocarburos. Las emisiones de hidrocarburos de los hornos de fusión pueden estar relacionadas con cambios en los parámetros de procesamiento del horno y, muy probablemente, con la composición de la chatarra.
Cuando se combinan con filtros, la separación eficiente del polvo y la gestión de la temperatura de los gases de combustión pueden reducir ciertos contaminantes, como las dioxinas, que se encuentran principalmente adheridas a las partículas de polvo. Sin embargo, como muestran los resultados de las mediciones de 2005 de las fábricas de acero, es extremadamente difícil evaluar las emisiones de dioxinas.
8. Agua
El uso principal del agua es en procedimientos de enfriamiento. El agua de proceso se utiliza como lubricante, para limpiar, decapar y limpiar gases de proceso. El agua utilizada para el saneamiento también se utiliza en menores cantidades.
Cuando se dispone de agua de mar, los intercambiadores de calor la utilizan principalmente para refrigeración indirecta. Esto indica que un aumento de temperatura de no más de unos pocos grados no tendrá impacto en el agua cuando se vuelva a liberar. En otros casos, las técnicas de enfriamiento emplean agua superficial de lagos y cursos de agua.
El agua superficial también se utiliza comúnmente como agua de proceso en las fábricas de acero; Después de procesos de limpieza como sedimentación y separación de agua y aceite, puede alcanzar una tasa de reciclaje superior al 90%. Además de utilizarse para saneamiento, el agua municipal también se utiliza en cantidades modestas como agua de proceso.
Conclusión
Actualmente, muchas empresas siderúrgicas no siguen las mejores prácticas a la hora de abordar el impacto medioambiental de la fabricación de acero y el problema de las emisiones. Se requieren acciones rápidas e importantes para cumplir con las regulaciones y reducir la contaminación del aire causada por la industria del acero.
Un método para reducir contaminación industrial es utilizar captura y secuestro de carbono (CCS), que elimina el dióxido de carbono de las plantas industriales en su origen. Sin embargo, la CCS es un proceso costoso y que consume mucha energía y que también puede ser muy dañino.
Según los estudios, la quema de carbón, etc., podría aumentar las emisiones en un 25% cuando se utiliza CAC. La única opción viable es un método altamente eficiente y de bajo costo para cubrir vastas regiones.
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Un ecologista impulsado por la pasión de corazón. Escritor principal de contenido en EnvironmentGo.
Me esfuerzo por educar al público sobre el medio ambiente y sus problemas.
Siempre se ha tratado de la naturaleza, debemos proteger, no destruir.