Uno de los sectores con mayor demanda de combustibles fósiles es el metalúrgico que, por esa razón está bajo una gran presión para cumplir los objetivos de descarbonización de la Unión Europea y una normativa en constante evolución.
Dentro de este sector, uno de los segmentos donde se espera un mayor crecimiento es el del aluminio al ser un material con muchas aplicaciones que también puede sustituir a materiales clásicos gracias a sus propiedades, reciclabilidad y facilidad para ser transportado debido a su bajo peso y, por lo tanto, con una baja huella de carbono asociada a su transporte.
Dado que el mayor potencial de reducción de emisiones de efecto invernadero corresponde al aluminio reciclado (llamado también ‘secundario’ o ‘de segunda fusión’), se espera un gran crecimiento. Sin embargo, su proceso de reciclaje requiere procesos de fusión adicionales que implican una gran demanda energética. Así pues, entre los principales retos del sector está la descarbonización, principalmente por dos factores:
Podemos definir la descarbonización como el proceso de reducir progresivamente las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero. En este contexto, el oxígeno es un vector probado para reducir las necesidades de combustible fósil -carbonado- (en España, gas natural, fundamentalmente) que generan estas emisiones.
Por otra parte, definimos la combustión como la reacción química entre el oxígeno (comburente, habitualmente utilizando aire que contiene cerca de un 21% de oxígeno) y un material oxidable (combustible), acompañada de desprendimiento de energía y que suele manifestarse por incandescencia o llama; para combustibles carbonados, la fórmula sería:
Combustible Fósil + Comburente → CO₂ + 2 H₂O + OTROS + Energía
En otras palabras, la combustión es el mecanismo que aporta la energía necesaria para refundir el aluminio. Dado que en España se utiliza, principalmente, gas natural como combustible, que genera CO2 como subproducto, el sector se enfrenta a dos retos económicos:
Por lo tanto, desde el punto de vista económico, cada Nm de gas natural evitado conlleva un importante ahorro. De cara al futuro, debido al aumento de costes, el ahorro podría ser mayor con combustibles bajos o neutros en carbono.
Y aquí es donde Carburos Metálicos (Grupo Air Products) puede ayudar al sector metalúrgico en su senda de descarbonización.
La oxicombustión es la sustitución parcial o total del aire, que habitualmente se utiliza como comburente, por oxígeno puro y utilizar una molécula más energética y con mayor temperatura de llama (con aire-gas natural está en el entorno de los 2.000 ºC y con un 100% de oxígeno, unos 3.000 ºC), para que la reacción necesite menos combustible y se mantenga el mismo balance de energía.
En este caso, el proceso de descarbonización se resume en utilizar oxígeno para disminuir las necesidades de combustible fósil y, al mismo tiempo, las emisiones de CO2 de la reacción química.
Para que la reacción química anteriormente descrita aporte la misma energía, se formularía como:
↓Combustible Fósil + ↑[O2]Comburente → ↓CO₂ + 2 H₂O + ↓OTROS + [=] Energía
Es decir, aparte de los subproductos por el comburente (si en esta reacción se usa aire, hay un alto porcentaje de nitrógeno que no reacciona), la reacción química necesitará menos combustible fósil y generará menos CO2.
Carburos Metálicos ha introducido con éxito en una fundición de aluminio española una instalación de combustión con oxígeno que ha reducido los consumos específicos para la fusión del aluminio en torno a un 30%, expresados en Nm3 de gas natural por cada tonelada de aluminio fundida.
El sistema utilizado para descarbonizar el proceso ha sido un quemador de oxicombustión con tecnología patentada de nuestra matriz Air Products (Horizontal Transient Heating burner (HTHB)) en conjunción con los quemadores regenerativos originales del cliente en un horno reverbero de aluminio.
El quemador HTHB, específico para hornos reverberos, redirige la llama para evitar sobrecalentamientos en su radio de acción; evita la colisión con las llamas de los quemadores regenerativos y previene problemas de oxidación del aluminio por concentración de llama. Es decir, optimiza el proceso de la descarbonización industrial y, además, aporta beneficios en cuanto al rendimiento metálico.
El quemador de oxicombustión ha demostrado su eficacia para descarbonizar el proceso al reducir el consumo específico de 134 Nm3 de gas natural por tonelada de aluminio fundida hasta el entorno de los 95-100 Nm3, logrando una producción similar, en un horno de 15 toneladas.
Sin embargo, el potencial de descarbonización es aún mayor: podría lograrse un consumo de 65-75 Nm3/Tm de aluminio fundida si el horno emplea únicamente el quemador de oxicombustión y apaga los regenerativos. Para conseguirlo, el horno debería ser adaptado a la oxicombustión y el cliente cambiar la logística y organización del proceso; entonces, la reducción de consumo específico pasaría del 30% a más del 50%.
ara la descarbonización industrial de los procesos de fundición, esto tiene un impacto significativo. Usando como factor de conversión que en España cada m3 de gas natural genera unos 11,70 kWh y que el precio del gas natural es, según el OMIP (3 de agosto de 2026), de 57,67 €/MWh, el coste de cada metro cúbico de gas natural está en el entorno de los 0,67 €/m.
Esto se traduce en que para cada tonelada de aluminio fundida:
Situación | Cálculo | Coste |
Proceso Original | 134 Nm3/t Al x 0,96 €/Nm3 | 128,64 €/t |
Operación Conjunta | 95 Nm3/t Al x 0,96 €/Nm3 | 91,20,65 €/t |
Oxicombustión Completa | 65 Nm3/t Al x 0,96 €/Nm3 | 62,40 €/t |
Tabla 1: Valores de Consumo Específico
Y en el caso de pagar impuesto al CO2, si consideramos que cada Nm3 de gas natural genera 2kg de CO2 y que el coste de cada kilo de CO2 emitido es de 0,08 €, los ahorros también serían relevantes:
Situación | Cálculo | Coste |
Proceso Original | 134 Nm3/t x 2 kg CO2/Nm3 x 0,08 €/kg | 21,44 €/t |
Operación Conjunta | 95 Nm3/t x 2 kg CO2/Nm3 x 0,08 €/kg | 15,20 €/t |
Oxicombustión Completa | 65 Nm3/t x 2 kg CO2/Nm3 x 0,08 €/kg | 10,40 €/t |
Tabla 2: Valores del impuesto a las emisiones de CO2. Valores de cálculo obtenidos de la publicación (Makwana, A., et al., Implementation of Smart Oxy-fuel Burner Combustion Technology in Secondary Melting Furnaces, Light Metal Age, August 2026, pp. 18-20).
Para el cliente, estos valores han supuesto un gran aliciente de cara a implementar un sistema de descarbonización industrial que no solo implica apostar por la sostenibilidad, también tiene un impacto positivo real en la viabilidad económica del proyecto.
En Carburos Metálicos y el grupo Air Products entendemos la sostenibilidad como parte integral de cómo dirigimos nuestro negocio, atendemos a nuestros clientes y contribuimos a nuestras comunidades. Nuestros productos, tecnologías y servicios apoyan los procesos industriales al mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de CO2 y otros contaminantes en las aplicaciones finales.
Nuestro objetivo también es ser el aliado tecnológico del sector del aluminio y del resto de sectores industriales para crear juntos un futuro más limpio.