El acceso a energía renovable asequible y su despliegue son factores clave para descarbonizar las industrias pesadas.
Las tecnologías necesarias para limpiar los sectores más contaminantes —como el hidrógeno para reducir el mineral de hierro, el amoníaco verde para propulsar barcos o la captura y almacenamiento de carbono— no están disponibles o aún no son comercialmente viables.
Es necesario promover un entorno de mercado que recompense el suministro de tecnologías de bajas emisiones de carbono y productos circulares, y fomente las tecnologías de origen biológico.
En el escenario de Cero emisiones netas para 2050, las emisiones de la industria disminuyen un 2,3 % anual hasta alcanzar 6,9 Gt de CO2 en 2030, pese al crecimiento previsto de la producción industrial. El consumo de energía industrial ha aumentado considerablemente en las últimas dos décadas: entre 2010 y 2019 creció un promedio del 1 % al año junto con la demanda de productos industriales y las emisiones de CO2. Según el Informe de seguimiento de la industria 2021 de la Agencia Internacional de la Energía, en el escenario de cero emisiones netas el crecimiento del consumo de energía debe limitarse a aproximadamente un 0,9 % al año hasta 2030, pese a la expansión prevista de la producción industrial.
La energía renovable y una mayor eficiencia energética son factores clave para los esfuerzos de descarbonización de la manufactura y las industrias pesadas. Los recursos renovables también podrían servir como materias primas para productos con una menor huella de carbono y ser fundamentales para cerrar el ciclo del carbono en el marco de la circularidad de la cadena de valor. Disponer de abundante energía renovable, incluido hidrógeno renovable y de bajas emisiones de carbono, así como de la infraestructura correspondiente que conecte los centros de energía y producción, es un requisito previo para lograr una industria sin emisiones.
Aunque las normativas industriales y gubernamentales respaldan cada vez más la expansión de las energías renovables y la infraestructura relacionada, los instrumentos de política que fomenten su uso económicamente viable impulsarían un despliegue más rápido. Para ello, habría que reconocer todas las iniciativas con potencial de reducir emisiones mediante programas y apoyo de financiación pública al desarrollo y despliegue de tecnologías de bajas emisiones de carbono (LCET).
La eficiencia energética como componente fundamental de la descarbonización
La eficiencia energética consiste en utilizar menos energía para realizar la misma tarea; es decir, eliminar el desperdicio de energía. Aporta diversos beneficios: reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y la demanda de importaciones de energía, y disminuye los costos tanto de los hogares como de la economía en su conjunto. Dos tercios del consumo de energía industrial se destinan a aplicaciones térmicas, pero a menudo la atención se centra en la electricidad. A medida que aumenta la intensidad energética, también crece la importancia de las aplicaciones térmicas para la descarbonización de las empresas.
El profesor Alexander Sauer, director ejecutivo del Instituto de Eficiencia Energética en la Producción de la Universidad de Stuttgart, Alemania, y de Fraunhofer IPA, considera que la industria nunca había valorado tanto la importancia de la eficiencia energética como ahora. Conversamos con Sauer sobre la transición energética. Él creó el Índice de Eficiencia Energética y también dirige el Proyecto Kopernikus SynErgie, uno de los mayores proyectos científicos dedicados a impulsar la transición energética.
¿Qué le llevó a crear el Índice de Eficiencia Energética? ¿Cómo contribuye la eficiencia energética a los esfuerzos de descarbonización en la manufactura y la producción?
La eficiencia energética se pasó en gran medida por alto durante las primeras etapas de planificación de la transición energética. Nuestro objetivo era destacar su importancia en general y, en particular, en el contexto de la manufactura y la producción. El sector productivo es importante porque no solo debe fabricar bienes de forma eficiente, sino también tener en cuenta su impacto en otros sectores.
Reducir la demanda de energía en la producción puede ayudar a disminuir la demanda energética general y, por consiguiente, aumentar de manera automática y considerable la proporción de energía verde. Mejorar la eficiencia energética es un catalizador para lograr un mayor control de los costos a nivel local, lo que hace que la producción sea más resiliente frente a las perturbaciones de precios y los riesgos para la seguridad del suministro.
El índice busca mostrar cuál es la situación actual del sector industrial, dónde quiere estar en el futuro y qué planes y obstáculos tiene para lograrlo. Aún hay grandes lagunas de conocimiento que deben cerrarse (por ejemplo, en tecnologías transversales), y los responsables de formular políticas que toman decisiones importantes deben conocerlas para orientar adecuadamente sus políticas y financiación. Esta investigación busca ayudar a recopilar información y ofrecer asesoramiento basado en pruebas para la toma de decisiones a las partes interesadas de los sectores público y privado que impulsan la transición energética.
La promesa de soluciones técnicas innovadoras para cumplir nuestros objetivos climáticos
¿Qué son las tecnologías de bajas emisiones de carbono? ¿Por qué son importantes las inversiones en estas tecnologías para cumplir el objetivo de cero emisiones netas en 2050?
Las tecnologías de bajas emisiones de carbono (LCET) son soluciones técnicas innovadoras caracterizadas por una baja intensidad de emisiones en comparación con las alternativas más avanzadas disponibles. En cierto modo, pueden considerarse las mejores tecnologías de su categoría, centradas en el impacto ambiental. Deben actuar como tecnologías sustitutas económicamente viables y cumplir la promesa inicial de rendimiento.
Como no cabe esperar que se abandone, ni a corto ni a medio plazo, el ideal general de una economía impulsada por el crecimiento, como comunidad mundial dependemos del desarrollo de estas tecnologías si nuestro objetivo común es preservar un hábitat para la humanidad que favorezca la biodiversidad. Dado que el sector industrial es responsable de una parte significativa de las emisiones antropogénicas mundiales de gases de efecto invernadero (GEI), urge reducir el uso de recursos (y, en consecuencia, las emisiones) de la producción industrial, a la vez que se satisface la demanda de consumo de la sociedad.
Los ejemplos de LCET son numerosos e incluyen aumentar el aprovechamiento de los recursos disponibles (bombas de calor, cogeneración, etc.), reducir la demanda primaria de factores de producción (redes inteligentes de corriente continua, gestión de instalaciones inteligente y digitalizada), aprovechar las emisiones inevitables (captura y utilización de carbono) o producir los productos deseados a partir de recursos renovables (energía fotovoltaica, calefacción geotérmica, hidrógeno, etc.). Para consultar más tecnologías disponibles, puede ver nuestro estudio.
¿Qué cambios en las políticas podrían propiciar un entorno de mercado que recompense el suministro de productos de bajas emisiones de carbono y circulares a nuestras cadenas de valor?
Todas estas soluciones tienen algo en común: incluyen normas mínimas, requisitos de información o sistemas impulsados por el mercado. En general, podría ser útil pasar del castigo a los sistemas de incentivos. La regulación ya ha logrado mucho, pero hace falta un componente que permita planificar, especialmente en lo relativo al comercio de emisiones y sus costos.
El «enfoque LEME» (lista de fabricantes y equipos admisibles) es un planteamiento según el cual las tecnologías solo pueden recibir financiación o subvenciones si figuran entre las mejores de su categoría. Por ejemplo, solo las cinco bombas más eficientes pueden optar a los programas de financiación. Otro planteamiento consiste en establecer normas de contratación que tengan en cuenta aspectos ambientales, además de los financieros y técnicos, como el consumo de energía y la huella de carbono por unidad. En el sector público, el nuevo Gobierno alemán estudia introducir este enfoque en sus contrataciones. Sin embargo, es difícil imponerlo de manera contundente a las partes interesadas del sector privado. Una solución sería lograr su adhesión explicándoles los beneficios de adoptar esos sistemas.
La economía circular es un concepto emergente que busca crear sistemas más distribuidos e inclusivos, con productos más fáciles de reparar y repuestos más disponibles para reducir los residuos, y que considera los residuos un defecto de diseño. Desde la perspectiva del mercado, la escasez de productos intermedios y materias primas ya representa un desafío e incentiva un mejor reciclaje.
El desarrollo de un producto nuevo lleva tiempo antes de que pueda llegar al mercado. Para garantizar que los productos nos ayuden a alcanzar la neutralidad de carbono, necesitamos un sistema que exija que indiquen su huella de carbono incorporada (pcf) y el consumo de energía previsto, junto con requisitos de reparabilidad, o incluso que se sometan a pruebas de compatibilidad con 2050 (objetivo de cero emisiones netas de la UE). Si estos productos reciben una etiqueta que lo certifique, podrían generarse incentivos para acelerar aún más el desarrollo de LCET eficientes (objetivo de cero emisiones netas de Alemania en 2045).
Crear las condiciones de mercado para liberar la innovación
Teniendo en cuenta el plazo de amortización y los costos del ciclo de vida frente a los sistemas existentes, debemos incentivar la financiación pública y las inversiones para que estas tecnologías puedan competir mejor con los combustibles fósiles. ¿Qué oportunidades podrían aprovechar las partes interesadas?
A partir de nuestro Índice de Eficiencia Energética, concluimos que es necesario optimizar el apoyo del lado de la demanda, porque el problema suele ser más decidirse a invertir el dinero que conseguir financiación (salvo en el caso de las microempresas o las empresas de gran consumo energético). El apoyo para reducir los costos de planificación de proyectos, especialmente el riesgo de inversión, podría resolver algunos de estos desafíos. Además, acortar los procesos públicos de planificación y aprobación también marcaría una gran diferencia.
En cuanto a los costos del ciclo de vida y el plazo de amortización, se necesita un cambio sistémico que ayude a las empresas a considerar también los costos de carbono que evitan al adoptar tecnologías eficientes, en lugar de tener en cuenta únicamente la amortización basada en los costos de inversión y operación. Para alcanzar las cero emisiones netas, tendría sentido optimizar la combinación de medidas más rentable (incluidos los costos de las emisiones) para el año objetivo, en vez de usar el plazo tradicional de dos a tres años.
En el contexto del Pacto Verde Europeo, y de la Directiva de Energías Renovables (RED), están surgiendo diversas normativas sobre el cumplimiento de los requisitos relativos a los GEI. ¿Qué tipo de regulaciones o medidas legislativas prevé en las economías y mercados emergentes?
Las economías y los mercados emergentes necesitan espacio para desarrollarse y ponerse al día con las economías desarrolladas. Al mismo tiempo, podrían saltarse todas las etapas intensivas en emisiones por las que han pasado las economías desarrolladas. Necesitan medios y ayuda para impulsar estos avances y adoptar las tecnologías viables hoy en día. La legislación se plasma más bien en medidas condicionales prometidas en el contexto de la COP26 celebrada en Glasgow; es decir, depende del apoyo financiero y de la transferencia de tecnología por parte de las economías desarrolladas.
Las economías y los mercados emergentes necesitan espacio para desarrollarse y ponerse al día con las economías desarrolladas.
Profesor Alexander Sauer, Universidad de Stuttgart
La mayor laguna en materia de regulación y políticas es la falta de una comprensión fundamental: la transición energética y el logro de cero emisiones netas solo serán posibles si damos la importancia necesaria a la optimización local, especialmente en el lado de la demanda. El lado de la demanda determina cuánta energía se utiliza. Por tanto, es esencial controlar y optimizar las emisiones relacionadas con la energía y los productos.
Las economías emergentes tienen un incentivo de estabilidad para crear resiliencia en sus sistemas energéticos. La eficiencia ofrece muchos beneficios, y las regulaciones y medidas legislativas que necesitan esos países deben respaldar el crecimiento y la estabilidad del suministro y la transmisión de energía, así como su flexibilidad. También habrá un entorno impulsado por el mercado, en el que las empresas se verán presionadas a cumplir las normas mundiales de descarbonización (requisitos de la cadena de suministro); de lo contrario, ya no podrán vender productos en los mercados internacionales.
Convertir residuos y desechos en productos valiosos
¿Qué papel desempeña el tratamiento de residuos en la reducción de emisiones y el ahorro?
En términos de eficiencia de los recursos, el primer paso consiste en evitar los residuos durante la producción y diseñar productos que puedan reutilizarse o reciclarse de la manera más fácil y eficaz posible. Dado que se prevé que aumente el papel de los materiales de origen biológico, esto ofrece otra oportunidad para proteger el clima: la posibilidad de crear sumideros de GEI o de dióxido de carbono. Además de reducir los GEI, estos sumideros también son urgentes para lograr la neutralidad climática.
Por ejemplo, es posible crear sumideros de dióxido de carbono mediante procesos HyBECCS, en los que se obtiene hidrógeno como energía a partir de residuos y materiales sobrantes de origen biogénico. El CO2 biogénico, un subproducto, puede capturarse, almacenarse o reutilizarse como materia prima. De este modo, se pueden evitar nuevas emisiones de GEI y, además, reducir su concentración en la atmósfera. Para aprovechar este potencial, es necesario garantizar que se puedan supervisar y controlar los efectos ambientales del cultivo de biomasa y la producción de productos de origen biológico.
