Electrificación, reciclado y materias primas renovables: tres pilares para una industria química neutra para el clima

La crisis energética y las normas más estrictas del mercado del carbono de la UE exigen que las empresas químicas abandonen rápidamente los combustibles fósiles y reduzcan sus emisiones. Esto puede lograrse combinando un mejor reciclado de los productos, un cambio a un proceso de calor basado en la electricidad y el uso de materias primas renovables en lugar de fósiles.

Lograr una industria química neutra para el clima exige reducir las emisiones a lo largo de todo el ciclo de vida de los productos químicos. Un nuevo estudio del think tank Agora Industry propone un triple enfoque para lograrlo. La estrategia incluye la electrificación del proceso de calor, un mejor reciclado y reutilización de los productos químicos y el uso de materias primas renovables, como la biomasa sostenible. Este planteamiento reduciría la demanda de gas fósil y materias primas, así como de hidrógeno y electricidad renovables. Al utilizar el carbono contenido en la biomasa, la industria química podría incluso ligar el CO₂ de sus productos a largo plazo, si se reciclan repetidamente.

"La industria química se enfrenta a un cambio de paradigma, alejándose de la producción basada en combustibles fósiles y la rápida eliminación de productos hacia materias primas renovables y una economía circular. Esto encierra un enorme potencial para la reducción de emisiones, así como para nuevos almacenamientos y sumideros de CO₂", afirma Frank Peter, director de Agora Industry.

Las emisiones GEI, superiores a las directas de CO2****

Según el estudio de Agora Industry, las emisiones de gases de efecto invernadero de las fases anteriores y posteriores de los productos químicos básicos son incluso superiores a las emisiones directas de CO₂ procedentes de la fabricación de productos químicos. En el caso de Alemania, el mayor exportador mundial de productos químicos, Agora Industry calcula que las emisiones procedentes de la extracción de combustibles fósiles y de la incineración o eliminación de los productos al final de su vida útil son tres veces superiores a las de la producción. Más de la mitad de las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con estos productos químicos básicos se producen después de su fase de uso. La extracción de materias primas para los productos químicos básicos también genera emisiones, ya que el 90% de los productos químicos se basan en el petróleo o el gas fósil.

Los elevados precios de los combustibles fósiles y el endurecimiento de las normas del Régimen Comunitario de Comercio de Derechos de Emisión (EU ETS) exigen una rápida transformación de la industria química. La rápida disminución del límite de emisiones del EU ETS significa que las empresas industriales europeas tendrán que ser neutras desde el punto de vista climático antes de 2040.

Para alcanzar este objetivo se necesitan políticas de acompañamiento. Según Peter, "es necesario un marco político global alineado con los objetivos climáticos para impulsar la transición del sector químico. Permitir que las empresas reduzcan su dependencia de los combustibles fósiles mejorará su competitividad y resistencia e incentivará el desarrollo de innovaciones de nuevos productos para una demanda creciente de productos químicos neutros para el clima".

El 40% del consumo de combustibles fósiles del sector se utiliza para generar electricidad y calor. En respuesta a la crisis energética, la UE lanzó el plan REPowerEU que, entre otras cosas, prevé reducir a la mitad el uso de gas fósil en la industria alemana para 2030. El gas fósil en el calor de proceso puede sustituirse, por ejemplo, por bombas de calor, calderas eléctricas u hornos eléctricos de craqueo de vapor. "Con la crisis energética como telón de fondo, el futuro de la industria química en Alemania y Europa depende más que nunca de la sustitución del gas fósil", afirma Peter.

Según el estudio Agora, la electrificación del proceso de calor podría reducir la demanda total de energía para la generación de calor en la industria química alemana en un 15% en comparación con la actualidad. Por el contrario, el uso de hidrógeno renovable como combustible sustitutivo supondría un aumento de la demanda energética del 31%. Sin embargo, el hidrógeno renovable será indispensable para producir productos químicos básicos como el amoníaco y el metanol, cuya producción depende hasta ahora del hidrógeno obtenido a partir de gases fósiles.

Mejora del reciclado****

Dado que casi todos los productos químicos contienen carbono, la mejora del reciclado es otro elemento clave de una estrategia de transformación. "Los residuos plásticos son un recurso totalmente infravalorado. Cerrar los ciclos del carbono en lugar de quemar o desechar los productos tras su uso reduce tanto las emisiones como la demanda de materias primas", afirma Peter. El aumento de las tasas y normas de reciclado es, por tanto, una parte importante de la transformación.

Mediante la introducción de un diseño de productos que favorezca el reciclado y el uso de nuevos procesos de reciclado químico, las tasas de reciclado de residuos plásticos podrían aumentar del 15% actual al 75%. El reciclado de plásticos también resultará más económico con la tarificación prevista de las emisiones procedentes de la incineración de residuos en el marco del EU ETS

Un mejor reciclado podría reducir la demanda de materias primas para fabricar nuevos productos en un 20% en comparación con la actualidad. La demanda restante de productos químicos neutros para el clima tendría que cubrirse con materias primas renovables de carbono. Las opciones renovables identificadas en el estudio Agora incluyen la captura aérea directa de CO2, así como la biomasa procedente de desechos y residuos de los sectores agrícola y de transformación de la madera, biorresiduos domésticos e industriales y residuos de madera que, de otro modo, se quemarían, liberando CO2.

"Al utilizar la biomasa como materia prima, la industria química puede aprovechar su potencial para almacenar carbono a largo plazo. Cuanto más tiempo permanezca ligado el carbono en productos diseñados para su reutilización, mejor para el clima", afirma Peter. Actualmente, en Alemania se quema aproximadamente una cuarta parte de la biomasa producida. Almacenar el carbono biogénico en materiales y productos crearía un sumidero temporal de CO₂. Esto significa que se fija más CO₂ del que se libera. Este efecto positivo para el clima puede maximizarse en combinación con una economía circular mejorada.

El documento "Químicos en transición. Los tres pilares para la transformación de las cadenas de valor químicas" se ha publicado en colaboración con la empresa de análisis de datos Carbon Minds y EPSE, un instituto de investigación de la ETH de Zúrich por encargo de Agora Industry. La publicación, de 54 páginas, contiene una visión general de las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria química alemana, así como de su consumo de energía y materias primas, y presenta un triple enfoque que reduce las emisiones a lo largo de todo el ciclo de vida. La publicación puede descargarse gratuitamente a continuación.