Estudio técnico-económico para la mejora energética y ambiental del proceso de producción de acero en horno de arco eléctrico
La producción de acero bruto mundial fue de 1.885 millones de toneladas en 2022, lo que representó la generación del 10% (3,7 gigatoneladas) de las emisiones de CO2 producidas en el planeta. El proceso de producción del acero puede ser hecho en un alto horno acería al oxígeno (Blast Furnace Basic Ox...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Sevilla (US) |
| Repositorio: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:idus.us.es:11441/161752 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11441/161752 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Horno de arco eléctrico balance de energía sistema fotovoltaico análisis técnico económico electric arc furnace energy balance photovoltaic system economic technical analysis |
| Sumario: | La producción de acero bruto mundial fue de 1.885 millones de toneladas en 2022, lo que representó la generación del 10% (3,7 gigatoneladas) de las emisiones de CO2 producidas en el planeta. El proceso de producción del acero puede ser hecho en un alto horno acería al oxígeno (Blast Furnace Basic Oxygen Furnace, BF BOF) o en un horno de arco eléctrico (Electric Arc Furnace, EAF). Los hornos de arco eléctrico reciclan la chatarra férrica para utilizarla como materia prima y tiene un menor impacto ambiental que la ruta integral para la producción de acero. El estudio que se presenta en este trabajo fin de máster describe la situación mundial de la industria siderúrgica, haciendo énfasis en el panorama actual de la Unión Europea. Los esfuerzos mundiales para conseguir los objetivos climáticos y el trabajo de la Unión Europea para lograr sus propios objetivos para 2030 y 2050 requieren que la industria del acero se descarbonice, entre otras medidas. En este contexto impulsar la producción de acero por la vía de los hornos de arco eléctrico puede significar un gran beneficio para la reducción de emisiones de CO2 y los esfuerzos orientados al cambio climático. Es por ello que este trabajo se centra en la optimización de aspectos energéticos y ambientales del proceso de producción de acero en hornos de arco eléctrico. Los objetivos de este estudio implican analizar el proceso general llevado a cabo en una siderúrgica de la ruta eléctrica, identificar los flujos de materiales y energía del proceso, realizar propuestas de mejora energética y ambiental, con el fin de seleccionar y analizar una de las propuestas hechas mediante un estudio técnico económico. La propuesta seleccionada permitirá conocer las contribuciones que ofrece en términos ambientales y la factibilidad económica de su implementación a través del análisis de costos y beneficios. La propuesta elegida es la instalación de un sistema fotovoltaico en una planta siderúrgica mediante el aprovechamiento del espacio disponible en el techo de la instalación. Esta propuesta se realiza tomando las características particulares de producción y dimensión de la planta industrial de la empresa Siderúrgica Sevillana S.A., la cual produce acero en hornos de arco eléctrico. Los resultados muestran una reducción anual del 9,2% (7.842 toneladas métricas) de las emisiones indirectas de CO2, una inversión inicial importante de 12.578.800 euros, pero una recuperación de la misma a los 4 años para un tiempo de vida útil del sistema de 25 años. |
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