La Industria Química También Puede Cumplir Objetivos Climáticos

Los investigadores analizaron varias posibilidades para poder disminuir las emisiones de la industria química. En conclusión, es posible que tenga un futuro neutral en carbono.

El Consejo Federal de Suiza decidió que el país debería ser neutral en carbono para 2050. Los gobiernos de muchos otros países persiguen objetivos similares. Esto puede ser un desafío en lo que respecta al tráfico de automóviles y todo el sector eléctrico, pero no imposible, por ejemplo, con la electrificación sistemática y el uso exclusivo de fuentes de energía neutras en carbono.

Un cambio de este tipo será más difícil para la industria química. Mientras que para muchos otros sectores industriales una de las principales preocupaciones es su eficiencia energética, la industria química también debe abordar la cuestión de las materias primas.

“Los polímeros, plásticos, fibras textiles sintéticas y medicamentos contienen carbono. Tiene que venir de algún lado”, explica Marco Mazzotti, profesor de Ingeniería de Procesos en ETH Zurich. Tal como están las cosas, la gran mayoría de este carbono proviene del petróleo y el gas natural. Durante la producción, y cuando los productos químicos se queman o se descomponen al final de su vida, liberan CO ₂ .

Utilizando cifras concretas y la producción de metanol como un caso de estudio, Mazzotti y sus colaboradores de ETH Zurich y la Universidad de Utrecht han comparado sistemáticamente varios enfoques que apuntan a reducir las emisiones netas de CO ₂ de la industria química a cero.

La principal conclusión del nuevo estudio es que el objetivo de lograr emisiones netas de CO ₂ en la industria química es de hecho alcanzable. Sin embargo, todos los enfoques que el estudio examinó para lograr este objetivo tienen ventajas y desventajas, que se manifiestan de manera diferente en diferentes regiones del mundo. Además, los tres conceptos requieren más energía (en forma de electricidad) que los métodos de producción actuales.

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Capture CO2 o use biomasa

Un enfoque implica continuar utilizando los recursos fósiles como materias primas, pero capturando sistemáticamente las emisiones de CO ₂ y secuestrandolas bajo tierra mediante un proceso conocido como captura y almacenamiento de carbono (CCS). La gran ventaja aquí es que los procesos de producción industrial de hoy no tendrían que modificarse. Sin embargo, los sitios de almacenamiento deben ser adecuados en términos de su geología, ofreciendo por ejemplo capas sedimentarias profundas que contengan agua salada. Dichos sitios no se encuentran en todo el mundo.
Otro enfoque vería a la industria utilizando carbono del CO2 capturado por adelantado del aire o de gases residuales industriales. Este proceso se llama captura y utilización de carbono (CCU). El hidrógeno requerido para productos químicos se obtendría del agua usando electricidad. El enfoque implicaría una revisión importante de los procesos de producción química y la reconstrucción de grandes partes de la infraestructura industrial. Además, requiere una cantidad extremadamente grande de electricidad, seis a diez veces más que CCS. “Este método solo se puede recomendar en países con una combinación de electricidad neutra en carbono”, explica Mazzotti, y continúa: “Demostramos claramente que el uso de grandes cantidades de electricidad de centrales eléctricas de carbón o gas sería, de hecho, mucho peor para el clima que el método de producción actual basado en combustibles fósiles “.
Una opción final sería utilizar biomasa (madera, plantas de azúcar, plantas de aceite) como materia prima para la industria química. Aunque este método requiere menos electricidad que los otros, implica un uso muy intensivo de la tierra para cultivar, lo que requiere 40-240 veces más tierra que los otros enfoques.

El futuro de volar

Mazzotti y sus coautores basaron su estudio en la producción de metanol, que es similar al proceso utilizado para producir combustibles. Por lo tanto, su trabajo también informa la discusión sobre futuros combustibles de aviones, como señala Mazzotti: “Lo escuchamos una y otra vez, incluso de expertos, que la única forma en que la aviación puede volverse neutral en carbono es mediante el uso de combustibles sintéticos”, dice. . “Pero eso no es cierto”. La producción de combustibles sintéticos es un proceso extremadamente intensivo en energía.

Si la electricidad de las centrales eléctricas de carbón o gas se utilizara para este propósito, los combustibles sintéticos tendrían una huella de carbono aún mayor que los combustibles fósiles. El estudio muestra que existen al menos dos alternativas viables a los combustibles sintéticos: la aviación podría continuar utilizando combustibles fósiles si el CO ₂ los aviones emitidos fueron capturados y secuestrados en otros lugares, o los combustibles podrían obtenerse de la biomasa.