Por Juan Labat, director general de Feique
Con frecuencia se cita la sostenibilidad como la condición indispensable para que las empresas puedan seguir operando en el mercado, pero existe otra condición que no puede desligarse de la anterior, que es la competitividad. Ambas son necesarias para que las actividades industriales puedan realizar su transición de acuerdo a los principios del Green Deal y alcanzar la neutralidad carbónica, así como para reducir al máximo la utilización de materias primas no renovables y la generación de residuos.
En el caso de la industria química, se da además la circunstancia de que no sólo debemos aplicar estos principios a nuestros procesos y productos, sino que simultáneamente desarrollaremos tecnologías que permitan al resto de actividades productivas alcanzar sus propios objetivos.
Por lo que respecta a la descarbonización -y focalizándonos en las emisiones de los procesos- independientemente del desarrollo de tecnologías cada vez más eficientes, la captura de CO2 se vislumbra como uno de los mecanismos más prometedores. Con el nivel de desarrollo actual, se podrían reducir entre un 20 y un 30% del volumen de emisiones, suponiendo que solo capturásemos las emisiones de proceso, es decir, sin considerar la captación del CO2 disperso en el medio ambiente. A medida que las tecnologías se desarrollen y sean más eficientes este porcentaje irá aumentando. En todo caso, es necesario solucionar las limitaciones existentes, físicas y regulatorias, para el almacenamiento, así como para su utilización posterior como materia prima.
Hoy ya se emplea, aunque de forma limitada, para fabricar aislantes térmicos para la construcción o la automoción, espumas para los sistemas de acolchado, zapatillas, fibras textiles, pero también como producto intermedio para fabricar medicamentos, detergentes o cosméticos. Las posibilidades de aplicación son muy amplias porque podemos desarrollar casi toda la química orgánica partiendo del CO2, pero en cualquiera de los casos, es preciso que la tecnología siga mejorando su rentabilidad para que pueda ser una alternativa generalizada y viable. Lo mismo ocurre con la incipiente fotosíntesis artificial, que necesita ser todavía mucho más competitiva para superar las fases de ensayo y poder escalarse comercialmente.
En el caso de la energía, el hidrógeno renovable -acompañado del biogás- es el vector llamado a sustituir el gas natural en las combustiones no electrificables, y precisamente España es uno de los países en los que se están analizando más proyectos. Hoy todavía se encuentra lejos de constituirse en una alternativa razonable desde el punto de vista económico, y acelerar su avance dependerá fundamentalmente de la reducción de costes y de los incentivos a la producción, amén de superar la problemática no menor relacionada con el almacenamiento y el aprovisionamiento de agua. No obstante, el hidrógeno tiene un amplio abanico de aplicaciones y cada una tendrá un periodo de viabilidad diferente.
Respecto al consumo eléctrico, en la última década se han desarrollado múltiples actuaciones para mejorar la eficiencia energética en la práctica totalidad de los sectores industriales, y es complicado que esta vía pueda proporcionar mejoras extraordinarias si no media la inversión en nuevas tecnologías de producción. En todo caso, la contribución del sector químico en este ámbito será más relevante en la medida que pueda proporcionar avances tanto en la capacidad de generación renovable como en el almacenamiento para garantizar un mix de generación descarbonizado.
En la energía eólica, por ejemplo, los aerogeneradores siguen evolucionado para operar de forma cada vez más eficiente gracias al uso de materiales como las resinas epoxi o las fibras de vidrio y carbono, empleados en las palas. En realidad, en poco tiempo se ha pasado de prototipos de menos de 100 kW, con alturas de torre de 12 metros, a aerogeneradores multimegavatio con un rango de potencia unitaria de entre 2 y 5 MW que miden entre 100 y 140 metros de altura, y pronto veremos generadores offshore que podrán alcanzar los 10 MW.
En todo caso, creemos que el cambio fundamental se dará en el ámbito de la energía fotovoltaica. Los paneles han ido evolucionando desde las celdas de silicio a nuevos materiales capaces de generar una mayor eficiencia de conversión de potencia. Los paneles tradicionales de silicio cristalino tienen un índice de conversión en el entorno del 17%, hasta un máximo del 23% que se alcanza con los paneles monocristalinos de alta pureza. Una de las tecnologías químicas que tendrá más recorrido serán las perovskitas, un material de estructura cristalina basado en titanio de calcio, más versátil que el silicio, que al tener el grosor de una micra también puede ser incorporado en automóviles o en la construcción para generar energía adicional. Actualmente, la mayor eficiencia se está logrando con células tándem, que emplean ambas tecnologías de forma superpuesta y ya alcanzan ratios de eficiencia del 30%, aprovechando su capacidad de absorber un mayor rango de longitudes de onda.
Y más allá de aumentar la eficiencia de las renovables, la clave estará en el almacenamiento. Las baterías de ion-litio, que arrancaron en 1991, tiene limitaciones evidentes de degradación y velocidad de carga, más allá de la propia disponibilidad del metal, teniendo en cuenta que se estima que hay reservas probadas de 87 millones de toneladas y para 2030 se prevé que se hayan consumido el 60% sin considerar factores de recuperación. Alternativas como las de ion-sodio ya se están utilizando y tienen la ventaja de emplear un material más barato y abundante. Las baterías de flujo también presentan la ventaja de ser más resistentes, reciclables y escalables, y aunque estas características las haga idóneas para almacenar energía procedente de renovables, todavía tienen un coste muy elevado. Y hay más alternativas en estudio como las moléculas orgánicas o el grafeno.
En realidad, no hay duda de que el almacenamiento será una solución indispensable tanto para alcanzar un sistema eléctrico descarbonizado como para descarbonizar el transporte, ámbito en el que competirán con el hidrógeno y los combustibles sintéticos. Cada tecnología se irá desarrollando e indudablemente se impondrán las más competitivas y eficientes en función de la aplicación a la que se destinen.
En definitiva, la química se encuentra actualmente en un intenso periodo innovador para hacer frente a los retos que plantea el mundo actual. Es complicado aventurar cuándo completaremos la sustitución de las energías de origen fósil, pero de lo que no hay duda, es de que la química será la ciencia e industria protagonista, y de que se precisará una inversión de capital muy intensiva para llevar a cabo este enorme reto. Tan solo para nuestro propio sector estimamos que será preciso invertir cerca de 800.000 millones € a escala europea para convertirnos en un sector climáticamente neutro, cifra que podría elevarse a 6 billones considerado la producción química mundial. La magnitud del desafío es evidente, pero la ciencia y la tecnología son aliados que han demostrado sobradamente su eficacia a lo largo de la historia.
