La base de la descarbonización industrial

El cambio climático, impulsado por las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI), exige una acción urgente para reducir las emisiones de carbono. Los procesos industriales son una fuente significativa de estas emisiones. En todos los sectores, las iniciativas de descarbonización tienen un gran potencial para poder reducirlas y alcanzar así los objetivos de cero emisiones netas para 2050. Si las industrias con altas emisiones de carbono logran reducir sus emisiones a la mitad, un objetivo alcanzable en las próximas décadas, las emisiones globales se reducirán en casi un 15 %. 

Sentar las bases de la descarbonización industrial exigirá liderazgo y coordinación a nivel mundial en todos los sectores industriales, así como grandes inversiones específicas en tecnologías innovadoras, limpias y emergentes, como el hidrógeno y otroscombustibles alternativos.

El sector energético en su conjunto, incluyendo la generación de electricidad, la calefacción y el transporte, es el responsable de aproximadamente tres cuartas partes de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a nivel mundial. El consumo de energía en la industria representa aproximadamente un tercio del total, siendo la producción de hierro y acero, los procesos químicos y petroquímicos, la fabricación de productos farmacéuticos, la extracción y refinación de petróleo y gas, y la producción de cemento los que mayores emisiones generan. 

Las industrias de alimentos y bebidas, metales no ferrosos (como el aluminio), pulpa y papel, mecanizado, minería, canteras, construcción, textiles, productos de madera y fabricación de automóviles también contribuyen significativamente a las emisiones industriales. 

Asimismo, el transporte, que desempeña un papel clave en todos los mercados industriales, también es responsable de una cantidad importante de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Esto se debe, en parte, a las emisiones indirectas generadas por la producción de electricidad para vehículos eléctricos, además de todas las emisiones directas resultantes de la quema de combustibles fósiles utilizados en el transporte. 

El transporte por carretera representa una parte importante de las emisiones globales procedentes de la combustión de gasolina y gasóleo. Se estima que el 60 % de las emisiones generadas por el transporte por carretera provienen del transporte de pasajeros y el 40 % restante del transporte de mercancías. 

Las emisiones restantes asociadas al transporte provienen del sector aéreo, marítimo y ferroviario. Por último, las tuberías con defectos de construcción o en las que no se realiza ningún tipo de mantenimiento pueden provocar emisiones fugitivas directas, principalmente de metano, un gas con un gran efecto invernadero (GEI). 

En general, las empresas de servicios auxiliares son las responsables del mayor porcentaje de emisiones de GEI al quemar carbón, petróleo y gas natural en centrales eléctricas convencionales. Es por ello que es esencial llevar a cabo una transición a tecnologías de generación de energía más limpias que permitan reducir las emisiones. 

El objetivo aceptado de forma general para la descarbonización de la industria consiste en alcanzar el "cero neto" de cara a 2050. Tal como se ilustra en el gráfico, se han logrado avances significativos en la reducción de las emisiones industriales. Sin embargo, no todas las iniciativas llevan asociado un compromiso para hacer realidad este objetivo. 

Son varias las estrategias que permiten reducir las emisiones de carbono en las plantas industriales. Estas se analizan en las siguientes secciones. 

Establecer un liderazgo mundial y una coordinación comercial

Los grupos líderes a nivel mundial han desarrollado determinadas estrategias para reducir los GEI, entre los que destaca la iniciativa de Objetivos Basados en la Ciencia (SBTi, por sus siglas en inglés), que establece objetivos de impacto climático para las empresas. La iniciativa SBTi es una iniciativa global creada por el Carbon Disclosure Project, el Pacto Mundial de las Naciones Unidas, el World Resources Institute y el World Wildlife Fund. Los objetivos basados en la ciencia proporcionan metas de medición imparciales que las empresas y las naciones pueden utilizar para evaluar sus niveles actuales de GEI y planificar en qué medida debe reducirlas para alcanzar el cero neto. Endress+Hauser es miembro de la iniciativa SBTi desde el año 2023. 

Invertir en tecnologías limpias innovadoras y en eficiencia energética

A fin de alcanzar objetivos ambiciosos como el de cero emisiones netas para 2050, las empresas deben comenzar a planificar iniciativas de descarbonización de forma inmediata y acelerarlas a medida que se disponga de la tecnología necesaria para obtener unos resultados significativos. Para alcanzar estos objetivos, los gobiernos y las empresas privadas están invirtiendo en tecnologías limpias, como el hidrógeno verde y la energía solar, eólica, hidroeléctrica, mareomotriz y nuclear.

Dado que actualmente algunas de estas tecnologías son menos fiables que otras, es importante abordar las brechas temporales que puedan generarse para garantizar que se mantienen la estabilidad y continuidad en las operaciones y se evitan posibles fallos o problemas. Todas estas tecnologías son neutrales en carbono, lo que significa que no generan emisiones atmosféricas nocivas. Además, las industrias deben esforzarse por reducir los residuos y los fallos en sus procesos, como las fugas, ya que dan lugar a emisiones innecesarias.

Tecnologías y prácticas actuales y emergentes para la descarbonización con hidrógeno

El hidrógeno verdees totalmente sostenible y no genera emisiones de GEI ni durante su producción ni durante su uso. Puede almacenarse fácilmente, es muy versátil, y puede combinarse con otros productos, como el gas sintético y la electricidad. 

Sin embargo, a pesar de los beneficios que ofrece a nivel climático, también presenta ciertos inconvenientes. Para empezar, resulta caro de producir y utilizar en comparación con otras fuentes de energía verde. Además, preocupa su escalabilidad y el lugar qué ocupará en la cadena logística. 

El hidrógeno es prometedor y tanto los operadores de transporte terrestre como marítimo están invirtiendo en su investigación y desarrollo. Las instalaciones de generación de energía también están evaluando la posibilidad de aumentar, o incluso reemplazar por completo, el uso de gas natural con hidrógeno en sus operaciones. El hidrógeno también se puede mezclar con gas natural por redes de gasoductos existentes para reducir las emisiones. 

Recuperación de calor e integración sectorial 

Una descarbonización eficaz requiere una amplia variedad de tecnologías de energías renovables que permitan generar electricidad. Esto es especialmente cierto en el caso de las tecnologías de calefacción, refrigeración y recuperación de calor, así como para el uso tradicional en la generación termoeléctrica combinada (CHP), las plantas de cogeneración y la calefacción urbana. El sector de la calefacción y refrigeración está un 10 % rezagado respecto al sector eléctrico en sus esfuerzos de descarbonización. 

Descarbonizar el sector de la calefacción es especialmente importante en regiones densamente pobladas como Europa, Norteamérica, India y China, donde representa entre una cuarta parte y la mitad del consumo final de energía en estos mercados, además de contribuir significativamente a las emisiones de carbono a nivel mundial. 

Los sectores de calefacción y refrigeración deben contribuir a la reducción de las emisiones de GEI aumentando el uso de fuentes de energía renovables. Las iniciativas de integración sectorial —que buscan unir las operaciones de electricidad, calefacción y transporte en un sistema más centralizado y codependiente para optimizar la eficiencia energética— también contribuyen a este objetivo. 

Aprovechar tanto la electrificación directa como indirecta puede aumentar la agilidad de uso de la energía en estos sectores y mejorar la capacidad de reducir y reutilizar la energía en los sistemas de almacenamiento. 

Un plan de descarbonización industrial para alcanzar cero emisiones netas de carbono 

La reducción de las emisiones de carbono del sector industrial no puede llevarse a cabo de forma aislada. Para hacerla posible, es necesario contar con diferentes sectores del mercado, incluyendo tanto a accionistas públicos como privados. 

Dado que la reducción de carbono implica un coste económico para las empresas, el éxito en este ámbito depende de la creación de una normativa y de un programa de incentivos. En algunos casos, es posible autofinanciar la introducción de determinados cambios, como por ejemplo, la modificación de procesos para reducir el consumo de energía y materias primas para obtener un mismo producto. Sin embargo, en muchos otros casos no es así, ni siquiera a largo plazo. En este punto es donde es necesario crear líneas de crédito externas que lo hagan posible. 

La presión política y social en este sentido ha aumentado en las últimas dos décadas y ahora está empezando a dar sus frutos. No obstante, dado la fragmentación en los avances logrados, la industria no está en condiciones de alcanzar la meta de cero emisiones netas para 2050, por lo que puede ser necesario introducir incentivos a nivel mundial para fomentar una mayor circularidad. 

Además, todos los sectores industriales deben poder acceder a una amplia variedad de fuentes de energía bajas en carbono -incluidos el hidrógeno verde, la energía hidroeléctrica, solar, eólica, mareomotriz (aún en desarrollo) y nuclear- que les suministre la energía necesaria sin aumentar las emisiones de GEI. Junto con un suministro de energía sostenible, las tecnologías de captura y almacenamiento de carbonoayudarán a las organizaciones a reducir sus emisiones.

Todas las plantas y sectores también deben reducir los residuos a la vez que mejoran la calidad de los productos y el rendimiento operativo. La circularidad mediante el reciclaje asegura la conservación de recursos y la reducción de residuos. 

Por último, la adopción de tecnologías de digitalización de Industria 4.0/5.0, con análisis de datos basados en la instrumentación, permitirá aplicar conceptos avanzados de control de procesos tanto en la producción como a lo largo de toda la cadena de valor. Este tipo de iniciativas aumentarán la productividad, mejorarán el control de la producción y disminuirán la generación de residuos.

La descarbonización a nivel global de la industria, los servicios auxiliares y el transporte es una tarea monumental que requiere la colaboración de actores públicos y privados de todo el mundo. El objetivo es factible, pero será necesario un esfuerzo colectivo para alcanzar las emisiones netas cero en 2050.