El 13 de agosto de 1913 —o el 20, según otras fuentes— el metalúrgico inglés Harry Brearley sacaba de su horno eléctrico en Sheffield su primera barra de acero inoxidable, un hallazgo casual que originalmente estaba destinado a otro uso distinto de los que hoy conocemos, pero que pronto revolucionó la industria de la cubertería y el menaje de cocina, además de hacerse un hueco en muchos otros sectores. En el mundo actual, con los criterios de sostenibilidad en primer plano, el acero inoxidable es apreciado por su durabilidad y capacidad de reciclaje. Aunque la investigación y la industria exploran mejoras y nuevos compuestos, la reputación del acero inoxidable como uno de los materiales más sostenibles permanece tan incorruptible como el propio metal.
El objetivo de Brearley (18 de febrero de 1871 – 14 de julio de 1948) estaba muy lejos de fabricar cubiertos que no se oxidaran. Como director de Brown Firth Research Laboratories, un laboratorio creado por dos acereras de Sheffield, su encargo era conseguir un material para los cañones de las armas que resistiera la erosión producida por el calor de los disparos, la principal causa de deterioro de dichos componentes. Conociendo el elevado punto de fusión del cromo, Brearley mezcló este metal con el acero (a su vez, una aleación de hierro y carbono). Al tratar estas muestras con ácido para estudiar su estructura al microscopio, según la técnica habitual, fue cuando Brearley observó que este acero era notablemente resistente al ataque químico. La anécdota cuenta también que el metalúrgico notó cómo los pedazos descartados en el laboratorio no se oxidaban, pese a estar expuestos al agua y al aire.
Del escepticismo a material estrella
Como suele ocurrir con casi todo avance tecnológico, atribuir el mérito en exclusiva a Brearley sería olvidar a muchos otros pioneros que aportaron pasos incrementales hacia el nuevo hallazgo. Desde comienzos del siglo XIX varios científicos habían observado que el cromo prevenía el óxido en el acero y antes de mediados de siglo algunos investigadores y compañías ya fabricaban acero de cromo. De hecho, cuando Brearley quiso patentar su invención en EEUU descubrió que allí ya existía una patente a nombre de Elwood Haynes; ambos se aliaron para crear la American Stainless Steel Corporation. Incluso existen evidencias de la fabricación de armas con aleaciones de acero y cromo en el siglo XI en Chahak, en la antigua Persia.
Sin embargo, antes de Brearley el uso de este acero resistente a la corrosión se había restringido a armamento y algunas estructuras. La ventaja del británico fue completar directamente la cadena de I+D+i: cuando comprobó que su acero era también resistente a alimentos ácidos como el vinagre y el limón, y siendo Sheffield el centro de la industria cubertera inglesa, su aplicación a este uso fue una consecuencia inmediata. Y como también suele ocurrir en la historia de la invención, no todos acogieron la novedad con buenos ojos: un fabricante dijo que los cubiertos que no se oxidaban eran “contrarios a la naturaleza”, e incluso los propios jefes de Brearley desdeñaron la idea. En realidad, los cubiertos inoxidables eran contrarios a la naturaleza del negocio, ya que solo los más pudientes podían permitirse los de plata, y los de acero normal usados hasta entonces por la gente común debían reponerse cada cierto tiempo debido a la oxidación y la corrosión.
Con el paso de los años y las mejoras en la calidad, la producción en masa y los menores costes, el acero inoxidable se convirtió en el metal estrella para el menaje de cocina y otras herramientas, pero también encontró innumerables aplicaciones en la industria, la construcción, el transporte y otros sectores. En 1930 se utilizó por primera vez de forma notable en un rascacielos, en el revestimiento de la corona del edificio Chrysler de Nueva York. En general el acero inoxidable, del que existen distintos tipos, lleva al menos un 11% de cromo, a menudo combinado también con níquel o con otros metales o aditivos. El cromo actúa como barrera que impide la oxidación del hierro en contacto con el aire.
Reciclaje y escasos residuos, las claves de su sostenibilidad
Además de sus cualidades intrínsecas, el material destaca por su inocuidad para la salud humana y por su sostenibilidad. Su coste de ciclo de vida es bajo, ya que ahorra en durabilidad y mantenimiento. Es cien por cien reciclable, indefinidamente y sin pérdida de calidad, por lo que sus materias primas se reutilizan una y otra vez. Al menos el 85% de todo el acero inoxidable se recicla al final de su vida útil para producir más acero o como fuente de hierro, siendo el material industrial más reciclado del mundo, por encima del papel o el vidrio. El 60% del acero inoxidable que se fabrica es reciclado y si la cifra no es mayor se debe a que el aumento de la demanda no puede cubrirse con el reciclaje.
Con el fin de mejorar aún más la sostenibilidad del acero inoxidable, la industria trabaja en disminuir la huella ambiental de su producción, reduciendo el uso de agua —por ejemplo, reutilizando hasta el 98%—, aumentando la eficiencia energética —en los últimos 35 años el consumo de energía se ha reducido más de un 50% por tonelada fabricada— y la utilización de energía verde sin combustibles fósiles, y mejorando y facilitando el reciclaje bajo el objetivo de la industria de alcanzar el “zero waste”; si bien otra de las ventajas de este material es que, dado su carácter inerte, la parte que no se recicla no libera ningún producto contaminante perjudicial para el medio ambiente.
Las emisiones podrían considerarse su punto débil: la industria del hierro y el acero genera el 6,7% del CO2 antropogénico global; este gas supone el 93% de todas las emisiones de efecto invernadero del sector. Cada tonelada de acero producida emite entre 1,8 y 2,91 toneladas de CO2, sumando lo asociado a las materias primas, la energía utilizada y la fabricación, según datos de la industria. Aunque mejoras como las mencionadas anteriormente rebajan la huella de carbono, existe una limitación intrínseca en la reducción del CO2 generado por la interacción química entre el carbón y el mineral de hierro.
Diversos proyectos en marcha buscan recortar estas emisiones, principalmente mediante la captura de carbono del CO2 generado para sustituir una parte del carbón empleado en la aleación, consiguiendo así un acero ultrabajo en CO2 (ULCO). Estos proyectos están aún en fases experimentales y de demostración, pero fuentes de la industria apuntan que en el futuro podrían reducir las emisiones en más de un 50%.
Un material irremplazable
Otra limitación es la disponibilidad de materias primas que requiere el aumento de la demanda mundial. Un estudio reciente conducido por investigadores de la Universidad de Islandia estimaba que la escasez de níquel puede convertir a este metal en el factor limitante, y que debido a ello “existe un riesgo significativo de que la producción de acero inoxidable alcance su capacidad máxima en torno a 2055 y después descienda lentamente”, sin que la producción de otros metales como el cobalto, molibdeno, tántalo o vanadio pueda ofrecer un sustituto en cantidades suficientes. No obstante y según los autores, “con tasas de reciclaje por encima del 80%, el suministro de níquel, cromo y manganeso bastaría para varios siglos”.
Por último, un inconveniente del acero inoxidable para ciertas aplicaciones es su elevado peso, lo que limita su uso en aviones o automóviles; estos últimos han reducido su contenido en acero a medida que se diseñan vehículos más eficientes en consumo de combustible. Para dar una mayor ligereza al acero, tradicionalmente se han probado aleaciones de este con aluminio, pero el material resultante es más frágil. Actualmente se ensayan nuevas aleaciones para aligerar el peso del acero sin perjudicar sus propiedades. El hierro y el aluminio se emplean también en la investigación de nuevos materiales intermetálicos —combinaciones más allá de los límites de solubilidad de la aleación— para emular las propiedades del acero inoxidable con un peso menor y eliminando la dependencia del cromo y el níquel.
En definitiva, los expertos coinciden en que hoy es difícil encontrar un material sustitutivo del acero inoxidable en términos de propiedades y sostenibilidad. El acero está certificado como material de construcción sostenible por el International Green Construction Code o el U.S. Green Building Council, y cada vez hay un mayor interés de los expertos por el acero inoxidable como “la opción de ecosostenibilidad”. Frente al auge reciente de otros materiales de construcción que se presentan como alternativas sostenibles, tales como el bambú, el corcho, el plástico reciclado o nuevas fórmulas de cemento que capturan CO2, el acero ofrece además una versatilidad de la que muchos de ellos carecen.
El acero inoxidable rivaliza también con el bambú como el material más sostenible para utensilios de cocina y del hogar. En diferentes ámbitos, el acero al carbono —con mayor contenido de carbono que el acero estándar— ofrece una alternativa más barata, el aluminio una más ligera y el titanio una más biocompatible, pero todas ellas sacrifican alguna de las características que hacen del acero inoxidable un material casi insustituible. Y virtualmente eterno: si no tenemos un contenedor de reciclaje de acero cerca de casa es porque nuestros cubiertos podrán heredarlos nuestros bisnietos.
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