Gases renovables para descarbonizar el transporte



Sedigas y la asociación que agrupa a las estaciones de servicio españolas acaban de firmar un acuerdo con vistas a promover la descarbonización del transporte por carretera a través de la alternativa de los gases renovables. Una iniciativa que se inscribe en un objetivo mucho más ambicioso: el de lograr cero emisiones en todo lo que tiene que ver con la movilidad de personas y mercancías. Y es que, mientras el coche eléctrico constituye ya una alternativa a disposición de la ciudadanía, el transporte pesado por carretera, las líneas aéreas y las marinas mercante y de pasajeros son sectores de difícil electrificación, para los que el biometano o el hidrógeno renovable representan alternativas más viables y eficientes.  

Por Juan Carlos Giménez

El pasado 13 de julio, la Confederación Española de Empresarios de Estaciones de Servicio (CEEES) y la Asociación Española del Gas (Sedigas) rubricaron un acuerdo de colaboración en el ámbito de la sensibilización en torno al problema de las emisiones de efecto invernadero derivadas de la movilidad en carretera. El convenio se centra en la promoción de los gases renovables como solución alternativa, y contempla la difusión de la tecnología y de los mejores ejemplos normativos relacionados con la transición energética y el uso de nuevos combustibles.  

Además del trabajo conjunto en la organización de conferencias, talleres y publicaciones, el primer fruto de esta colaboración ha sido la adhesión de la CEEES a la Alianza por el Biometano, liderada por Sedigas, con el objetivo de impulsar este recurso renovable y autóctono. La Alianza cuenta ya con una docena de organizaciones empresariales españolas relacionadas con la energía, la industria y el sector agroganadero.  

La utilización del biometano permite el aprovechamiento de residuos de acuerdo con los principios de la economía circular, y permite contribuir simultáneamente a la descarbonización y a la autonomía energética. La generación de este gas renovable emplea infraestructuras y equipos ya existentes, reduciendo el consumo de nuevas materias primas y las emisiones asociadas a su extracción y transporte.  

Muchas de las estaciones de servicio de CEEES dispensan en la actualidad gas natural, ya sea licuado o comprimido, y podrán suministrar muy pronto biometano, contribuyendo así a la descarbonización de la movilidad. Su integración en la Alianza por el Biometano se traducirá -en palabras del presidente de Sedigas, Joan Batalla- “en un mayor conocimiento y sensibilización por parte de los automovilistas acerca de los beneficios que el biometano y el hidrógeno renovable pueden aportar a una movilidad más sostenible, al tiempo que se favorece la competitividad y la soberanía energética de España”.  

INCIDENCIA EN EL CAMBIO CLIMÁTICO

Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), el sector del transporte es responsable de un consumo equivalente al 28% de la demanda energética mundial, y al 23% de las emisiones globales de CO2. Por su parte, la Agencia Ambiental Europea (AEMA) señala que el transporte representa el 27% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) y es uno de los principales contribuyentes al cambio climático en la UE. La Comisión Europea ha establecido el objetivo de aumentar la cuota de energías renovables en el transporte hasta al menos un 14% para el año 2030, incluida una cuota mínima del 3,5% de biocombustibles avanzados. Y, en el caso español, la demanda energética de la movilidad en todas sus variantes supone el 40% del total. A partir de estos datos, se hace evidente la necesidad de una transición hacia un transporte sostenible. Y no solamente por carretera, sino también ferroviario, aéreo y marítimo.  

Para la Asociación Europea de Biogás (EBA), el biometano proporciona, frente a los combustibles convencionales, una alternativa sostenible y fácilmente disponible para el transporte. El bio-GNL puede reducir las emisiones de GEI en este sector entre un 95 y un 174%. De hecho, es una de las opciones para la rápida descarbonización del sector, gracias a esta nueva fuente de energía generada a partir de residuos orgánicos.  

Se trata de un combustible renovable y disponible para su uso a gran escala, y con una infraestructura ya instalada, constituida por la red de distribución de gas natural. De acuerdo con un reciente estudio promovido por la EBA (“Movilidad sostenible en Europa: Cuota de mercado potencial para el bio- GNL en los sectores de transporte pesado y marítimo en 2050”), en menos de tres décadas la producción de bio-GNL se situará entre 46 y 405 TWh, lo que representa entre el 1,7 y el 18,7 % del consumo de energía por parte del sector del transporte europeo. Eso sí: la cuota de mercado del bio-GNL será muy dispar según las diferentes modalidades, ya que de acuerdo con el mismo estudio podría ser de al menos el 57% en el sector de vehículos pesados, mientras que en el marítimo alcanzaría un 17%.

Estos dos son precisamente modalidades para la movilidad de mercancías y personas movilidad difíciles de descarbonizar, al contrario de los transportes ligeros y los vehículos utilitarios, que disponen ya en el mercado de alternativas eléctricas frente al motor de combustión. Y hay que tener en cuenta además que barcos y camiones de gran tonelaje suponen una cuota considerable en las emisiones de GEI que es urgente reducir.  

Es aquí donde el bio-GNL puede jugar un papel muy relevante, dado que Europa contaba ya con 15 plantas productoras activas a finales de 2021, según el último Informe Estadístico de la EBA. Y se prevé que este número aumente considerablemente, ya que se contabilizan hasta un centenar de nuevos proyectos para el año 2025, con una capacidad de producción total de 12,4 TWh/año.  

FUELES SOSTENIBLES PARA AEROLÍNEAS

Por su lado, las aerolíneas tienen peculiaridades propias, y para este sector específico se ha acuñado el término SAF (Fueles para Aviación Sostenible, por sus siglas en inglés). Se trata de un conjunto de combustibles con dos características: son combustibles de sustitución directa por diseño y están elaborados con materia prima renovable. Pueden mezclarse con combustible convencional o sustituirlo, y por tanto no requieren ninguna modificación de los motores actuales, al tiempo que pueden también distribuirse y almacenarse con la infraestructura existente. Según la Asociación Internacional del Transporte Aéreo (IATA), los SAF podrían representar un 65 % del combustible para aviones convencionales en 2050.  

En función de la materia prima utilizada, se clasifican en dos grandes grupos: biocombustibles y combustibles sintéticos. Los primeros utilizan materia orgánica, mientras que las alternativas sintéticas -aún en fase experimental- se generarían a partir del CO2 capturado del aire o de las emisiones industriales. En el caso de los SAF orgánicos contamos ya con una tecnología suficientemente madura, aunque algunas modalidades (alcohol para aviones, o la conversión de residuos de madera) siguen en fase de desarrollo.  

El hidrógeno renovable constituye la segunda gran apuesta como combustible futuro para la aviación comercial y su completa descarbonización, pero persisten desafíos que deben abordarse, entre ellos el almacenamiento del gas, tanto en las instalaciones aeroportuarias como en las propias aeronaves. A este respecto, Javier Gándara, presidente de la Asociación de Líneas Aéreas (ALA), señalaba con motivo de un foro organizado por Sedigas que “la hoja de ruta de la aviación comercial es poder llegar a tener emisiones netas cero en 2050, teniendo en cuenta, primero, que la aviación comercial representa alrededor del 3% de las emisiones de gases de efecto invernadero, y en segundo lugar que es uno de los sectores de más difícil descarbonización”.  

“A medio y largo plazo -añadía Gándara- está la búsqueda de soluciones alternativas al queroseno, como la electrificación, que presenta bastantes problemas, y todo el hidrógeno. De hecho, Airbus ya tiene un plan para disponer de un avión propulsado por este gas a mediados de la próxima década”. El presidente de ALA señalaba en la misma comparecencia que esta alternativa se utilizará en primera instancia para vuelos cortos y de media distancia, pero poniendo de relieve que hoy por hoy “sobre el total de las emisiones de la aviación en Europa, más del 50% se producen en vuelos de más de 4.000 kilómetros, donde no hay por el momento una solución alternativa obvia”, por lo que a su juicio es previsible que haya que esperar más allá de 2050 para lograr el objetivo de emisiones netas cero en las líneas aéreas”.  

FERROCARRIL MÁS VIABLE Y EFICIENTE

En cuanto al ferrocarril, constituye en la actualidad una de las formas más sostenibles de transporte de pasajeros y mercancías. En la Unión Europea, por ejemplo, es responsable de menos del 0,5 % de las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas al transporte. Aun así, los gases renovables representan también una alternativa ventajosa de cara a un próximo futuro, y el sector se prepara ya para un nuevo escenario futuro con el desarrollo de trenes movidos con hidrógeno, la alternativa más viable y eficiente especialmente para aquellos tramos de vía que aún no han sido electrificados por los elevados costes que representa (en España, por ejemplo, se estima que cada kilómetro de vía a electrificar tiene un coste medio de medio millón de euros).  

El ferrocarril de hidrógeno es en realidad un tren eléctrico impulsado por la energía que obtiene de pilas de combustible. En el interior de estas pilas se produce una reacción química que combina hidrógeno con oxígeno, dando como resultado una corriente eléctrica y agua. El uso del hidrógeno en el transporte ferroviario representa una alternativa libre de emisiones y, por tanto, una reducción directa de la huella de carbono.  

No fue hasta 2006 cuando se puso en marcha el primer tren de hidrógeno en Japón. En Europa, donde el 40% de los 80.000 kilómetros de raíles ferroviarios está sin electrificar, la corporación francesa Alstom fue la pionera en 2018, al poner en circulación en Alemania el primer tren comercial de pasajeros propulsado por pila de hidrógeno del mundo. El objetivo de la Comisión Europea es que el 20% de los trenes que actualmente circulan con diésel lo hagan con hidrógeno renovable a finales de esta década. En este escenario, la Hoja de Ruta del Hidrógeno aprobada por el Gobierno español tiene como objetivo que, para el año 2030, existan al menos dos líneas de trenes comerciales propulsados con hidrógeno renovable.  

Uno de los proyectos más innovadores es iniciativa de Talgo y Repsol. Los depósitos de hidrógeno, las pilas de combustible y las baterías ya han sido probados en el Centro Nacional del Hidrógeno para un tren que será una solución libre de emisiones en recorridos de media distancia y cercanías, en líneas ferroviarias no electrificadas además de rutas secundarias que cubren conexiones entre pueblos.  

BIO-GNL, LA ALTERNATIVA DE FUTURO PARA EL SECTOR NAVAL

Un reciente estudio llevado a cabo por especialistas de la NTU Singapur -una de las universidades más prestigiosas de Asia, y posicionada igualmente entre las mejores del mundo- ha puesto de manifiesto que el biometano licuado (bio-GNL) se configura como una alternativa idónea para contribuir a la descarbonización del transporte marítimo. El resultado de este trabajo es especialmente relevante por haberse abordado desde una perspectiva multifactorial, en la que, además de cuestiones relacionadas con las emisiones a la atmósfera, se han tenido en cuenta también factores clave para su consideración como una opción real para sustituir al fuel, tales como disponibilidad, logística y costo.  

Fue en octubre de 2022 cuando se dieron a conocer las conclusiones de un estudio encargado por SEA-LNG (asociación multisectorial internacional que aboga por el gas licuado como mejor y más viable alternativa para el transporte marítimo) al Centro de Excelencia de Energía Marítima y Desarrollo Sostenible (MESD CoE) de la Universidad Tecnológica de Nanyang, con sede en la ciudad-estado de Singapur.  

El bio-GNL, producido a partir de recursos de biomasa sostenibles, tiene el potencial de satisfacer una proporción significativa de la futura demanda energética del transporte marítimo. Los resultados del trabajo académico apuntan a que el biometano licuado puro podría cubrir hasta un 3% de la demanda total de energía de combustibles del sector marítimo en 2030, y alcanzar el 13% en 2050. Pero hay que tener en cuenta que el bio-GNL puede mezclarse con gas licuado de origen fósil en cantidades relativamente pequeñas. De forma que podría llegar a cubrir hasta el 16 y el 63% respectivamente en cada una de estas dos fechas de referencia. A más largo plazo, la opción más razonable sería el denominado e-GNL, el gas sintético de origen renovable.  

Desde el punto de vista del costo, el estudio de la NTU Singapur prevé que el precio medio del bio-GNL se habrá reducido en un 30% para el año 2050, debido sobre todo a una sensible reducción en los costes de producción del biometano. Se convertirá de esta manera en uno de los combustibles alternativos y sostenibles más baratos para el sector del transporte marítimo, incluyendo el biometanol y los electro combustibles.  

MENORES COSTES LOGÍSTICOS

Y es que el bio-GNL puede utilizarse tanto como combustible de sustitución en los actuales motores de GNL, como también transportarse y almacenarse en los puertos utilizando la infraestructura existente para el gas licuado. Lo cual reduce considerablemente los costes logísticos respecto a otros combustibles alternativos.  

Otra de las conclusiones del informe señala que la adopción del bio-GNL en el transporte marítimo está íntimamente vinculada al uso generalizado del biometano en otros sectores de actividad en un próximo futuro. Lo cual implica la adopción de normas nacionales e internacionales para la inyección de biometano gasoductos, junto a un sistema de certificados de origen para comercializar gas renovable en licuado y minimizar sus costes de transporte.  

En términos generales, los expertos de la NTU Singapur aseguran que el bio-GNL es una solución para la descarbonización del sector marítimo gracias a unas tecnologías maduras y comercialmente disponibles para la producción y uso de este combustible, a la infraestructura de suministro existente y al coste competitivo en comparación con otros combustibles sostenibles. Y se trata por tanto de una vía realista para que el sector marítimo alcance los objetivos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.  

DISPONIBILIDAD EN LOS PUERTOS

SEA-LNG ha hecho público también un estudio aún más reciente, datado en julio de 2023, en torno al mercado de abastecimiento de bio-GNL, que pone de manifiesto que este combustible verde está disponible en cerca de 70 puertos de todo el mundo, incluyendo algunos de los más emblemáticos como Singapur, Rotterdam o los principales destinos en la costa este de los EE.UU.  

En España se han puesto en marcha dos iniciativas para el desarrollo de otros tantos proyectos de bunkering (repostaje marítimo) para el abastecimiento de GNL en los puertos de Algeciras y Barcelona. Ambos cuentan con el apoyo de la Comisión Europea a través de los programas Conectar Europa para promover el transporte sostenible y eficiente, y están coordinados por Enagás, dentro de la estrategia institucional “LNGhive2”, liderada por Puertos del Estado. El objetivo es potenciar el desarrollo del mercado de GNL como combustible marítimo y garantizar su suministro en los puertos.  

El bio-GNL utilizado para el transporte naval se produce a partir de biometano generado con materias primas de biomasa sostenible, como residuos ganaderos o agrícolas. Y su producción anual es actualmente de alrededor de 30 millones de toneladas, el equivalente a alrededor de un 10% de la demanda energética anual total para transporte marítimo. La flota global actual suma 355 buques con motores de GNL, excluyendo los metaneros. Y todos ellos serían susceptibles de utilizar bio-GNL como combustible sin necesidad de realizar ninguna modificación en sus maquinarias.  

En general, el uso de bio-GNL como combustible marino puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero hasta en un 80 % en comparación con el diésel marino, cuya combustión es responsable de en torno al 2,11% de las emisiones totales. Si no se implementan medidas correctoras, en 2050 estas emisiones podrían incrementarse hasta en un 250%.