Carbonatación mineral de escoria de acero: una revisión crítica sobre mecanismos, parámetros operacionales y estrategias de valorización para el secuestro de CO₂ - Guio, Laura Loyola Marion; Carvalho, Franciely Lorenzon; Moro, Larissa Bernardino; Nariyoshi, Yuri Nascimento; Oliveira, Jairo Pinto de; Cassini, Sérvio Tulio Alves (Brazilian Journal of Production Engineering, 2025)
La industria siderúrgica es uno de los mayores contribuyentes globales a las emisiones de dióxido de carbono (CO₂), generando entre el 7% y el 9% del total mundial. En este contexto, la carbonatación mineral de escorias de acero surge como una estrategia prometedora para el secuestro permanente de CO₂ y la valorización de residuos industriales. Este trabajo presenta una revisión crítica y sistemática de la literatura entre 2014 y 2024, explorando los mecanismos fundamentales, la influencia de los parámetros operacionales y el potencial de valorización de la escoria de acero carbonatada. El análisis reveló que, aunque las escorias de horno cuchara (LF) y de horno básico de oxígeno (BOF) se destacan por su reactividad, la eficiencia de secuestro varía significativamente según las condiciones operacionales. Los métodos indirectos y la carbonatación supercrítica demostraron alta eficacia, con tasas de captura que pueden superar el 90% y el 41,9%, respectivamente. Estudios a escala piloto corroboran la viabilidad, con eficiencias reportadas de hasta el 89,7%. La optimización de parámetros como la temperatura (en torno a 60–90 °C), la relación líquido-sólido (L/S de 4:1) y la granulometría fina resulta crucial, aunque el efecto de la presión de CO₂ puede variar y el exceso de presión, en algunos casos, reducir la eficiencia. Los productos carbonatados presentan amplias aplicaciones en la construcción civil como agregados y ligantes, mejorando la estabilidad volumétrica e inmovilizando metales pesados, lo que puede reducir las emisiones de CO₂ en la producción de hormigón hasta en un 30%. Persisten desafíos como la variabilidad en la composición de la escoria y el alto consumo energético para la molienda. Se concluye que la estandarización de métodos, la optimización de parámetros y el fomento de proyectos a escala industrial son esenciales para maximizar el potencial de la escoria de acero como solución sostenible para la descarbonización y la economía circular.
Keywords: carbonatación mineral; escoria de acero; secuestro de CO₂; valorización de residuos; parámetros operacionales