El acero es más barato si sabes cuánta chatarra lleva

En principio este post iba a tratar sobre los principios de la Ingeniería Verde, pero eso aburre a cualquiera. Así que decidí darle un enfoque más práctico y apoyarme en un caso real para explicar de qué va el tema.

El acero está hecho básicamente de hierro y carbono. En función de las características deseadas se puede variar el porcentaje de carbono -pero sin pasarse, que entonces no se llama acero, sino fundición- y añadir aleantes como cromo, níquel, vanadio… -el acero cromo-niquelado es el acero inoxidable de toda la vida-.

Pero lo interesante es que una gran proporción del acero que se produce, viene de la chatarra. 

Los datos varían según dónde se miren, pero se puede decir que en cada tres toneladas de acero corriente, más de dos provienen de chatarra y el resto tiene origen mineral (arrabio). Ahora se entiende mejor porqué el chatarrero del barrio vive tan bien -o no, que en una furgo no cabe tanto material…-.

La mayor parte de esa chatarra se debe al reciclaje de coches, estructuras de edificios, barcos… O sea, que es «acero vivido». De momento parece todo muy ecológico y sostenible y esas cosas, pero no es oro todo lo que reluce.

Para convertir esa materia prima en acero que pueda reutilizarse, hay que fundirla. Este proceso se lleva a cabo en hornos eléctricos, que utilizan electrodos (en la figura hay tres) para crear arcos eléctricos que calientan la chatarra.

Horno eléctrico

Al fundirse, se separa la escoria -que son las impurezas que no sirven- y se retira. La mayoría de la escoria se puede eliminar fácilmente debido a que, por la diferencia de densidades, flota o se hunde hasta el fondo.

Una vez «limpio», se lleva el líquido al horno cuchara, donde se termina el refinado, ajustando su composición química y dándole la temperatura necesaria, pues su enfriamiento también será decisivo de cara a las propiedades finales del acero. De ahí, se vierte en unos moldes que tienen casi la forma del producto.

Alguno habrá pensado que lo de fundir chatarra a chispazos tiene que consumir muchísima energía. Y así es. Para ilustrar hasta qué punto puede tragar electricidad una fundición, vamos a ver un caso práctico.

Por no dar publicidad a nadie, me voy a inventar los nombres, pero que conste que se va a describir un caso totalmente real. Tenemos pues, una empresa de fundición de acero llamada HdC Steel, cuya fábrica se encuentra en Cienciaville. En HdC Steel no son muy innovadores, así que tienen a un operario que se encarga de estimar la cantidad de chatarra que entra en el horno cada vez, basándose en sus conocimientos y su experiencia -a ojo, vamos-.

En alguna que otra ocasión, el operario falla y programa el horno para que suministre más energía de la necesaria para fundir la chatarra que ha entrado. Como consecuencia, se recalienta. Se puede pensar que no pasa nada. Como ya está fundida, se deja un rato que enfríe y listo. Pues no, como he dicho antes, el proceso de enfriamiento es muy, muy importante para el resultado final. Entonces, ¿qué haces si te has pasado calentando? Pues enfriar del todo y volver a empezar.

Si con los primeros chispazos ya se ha consumido bastante energía, imaginad lo que supone una segunda vuelta. Y no digamos una tercera si el maestro vuelve a fallar.

Lo preocupante es que las aproximaciones del operario «se iban de punto» más a menudo de lo que esperaba la compañía eléctrica. Tanto era así, que HdC Steel causaba apagones frecuentes en Cienciaville ya que tumbaba la red eléctrica (la saturaba). Esto le suponía a la empresa constantes multas por parte de la compañía eléctrica y una reputación entre los habitantes de Cienciaville peor que la de un refresco con colorantes y conservantes en una reunión de Greenpeace.

Cuando una empresa mayor compró HdC Steel -sinceramente, no sé en qué estaría pensando-, planteó unas mejoras que solucionaran el problema energético de la fábrica. Lo lógico es pensar: «Como la nueva empresa tiene más dinero, puede realizar la inversión necesaria para arreglarlo todo». Bueno, veamos el volumen de la «gran inversión»: una báscula y un programa informático. No parece mucho para una empresa, ¿no?

Lo que hicieron fue empezar a pesar la chatarra antes de meterla en el horno y calcular con la aplicación la energía necesaria para fundirla. Además, el programita reducía el consumo cuando se acercaban a los límites establecidos por la compañía eléctrica. Simple, ¿verdad?

Pues de esto va la Ingeniería Verde, de mejorar o crear procesos que consigan los mismos resultados pero con un menor consumo de recursos, generando menos residuos, sin usar cien mil materiales diferentes… No es cosa de los rastafaris con ropa hecha de patata que salen en la tele -aunque alguno siempre se escapa-. Es cosa de los ingenieros y, como todo el mundo sabe, en el alma de un buen ingeniero siempre reside una máxima: minimizar costes.

Hablando de Ciencia