Los procesos térmicos son fundamentales en la industria para modificar las propiedades de un material, logrando alteraciones en la temperatura, la estructura cristalina, la composición química u otras características físicas o químicas. La importancia de estos procesos radica en su capacidad para mejorar la eficiencia, calidad y seguridad de todo tipo de productos industriales. Como ejemplos, en la metalurgia se utilizan para el tratamiento de metales, mejorando sus propiedades mecánicas y estructurales; en la industria alimentaria son esenciales para la cocción, pasteurización y conservación, y la industria química los emplea en reacciones endotérmicas y exotérmicas.
Cada tipo de industria y cada factoría tienen unas necesidades térmicas específicas y un contexto diferente. La mayor parte de la industria depende de los combustibles fósiles, especialmente del gas natural debido a su alta disponibilidad y a su coste relativamente bajo, pero sectores como el de la automoción, la alimentación o la fabricación de productos de construcción, donde los procesos térmicos son fundamentales, están cada vez más comprometidos con la descarbonización de sus procesos térmicos.
En primer lugar, la descarbonización industrial en España ha experimentado avances significativos en los últimos años, impulsada tanto por la legislación nacional como por el marco regulatorio de la Unión Europea. Un avance que persigue la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y la mitigación del cambio climático, pero también pretende asegurar la competitividad y la sostenibilidad del sector industrial en el futuro.
Impulsado por el Pacto Verde Europeo, cuyo objetivo es convertir a Europa en el primer continente climáticamente neutro para 2050, el marco legislativo español avanza, pero a menudo son las propias empresas las que elevan el listón de los objetivos de descarbonización por encima de los requisitos legales. Son especialmente las multinacionales que operan en España las que abanderan este movimiento.
En este contexto, los bonos de descarbonización juegan un papel crucial. Estos bonos, también conocidos como créditos de carbono, son certificados que representan la reducción de una tonelada de dióxido de carbono equivalente y pueden ser comprados o vendidos en el mercado de carbono. Funcionan como un mecanismo para incentivar la reducción de emisiones, permitiendo a las empresas compensar sus emisiones actuales financiando proyectos que reducen o capturan CO2 en otras partes del mundo. Este sistema no solo ayuda a las empresas a cumplir con sus objetivos de sostenibilidad más ambiciosos, sino que también fomenta la inversión en tecnologías limpias y proyectos sostenibles a nivel global.
Uno de los motivos que explican este nivel de autoexigencia entre las multinacionales es la relación directa entre descarbonización y disponibilidad de financiación. Actualmente, las principales compañías de banca y los grandes fondos de inversión exigen el cumplimiento de ciertos estándares de sostenibilidad, fijados por sellos reconocidos a nivel internacional, para financiar un gran proyecto industrial. Estándares que a menudo superan las exigencias de la legislación española.
La progresiva descarbonización térmica en la industria se entiende también en clave de estabilidad de costes y control de riesgos, ya que al reducir la dependencia del gas natural y otros combustibles fósiles, aumenta la resiliencia de la industria ante las fluctuaciones de los precios que provocan los conflictos geopolíticos. Esto es especialmente relevante en un contexto global marcado por la volatilidad de los mercados energéticos, donde los precios de los combustibles fósiles pueden experimentar incrementos abruptos debido a tensiones internacionales, sanciones económicas o interrupciones en el suministro. Al diversificar las fuentes de energía y apostar por alternativas renovables, las empresas no solo mitigan el impacto de estas fluctuaciones, sino que también logran un mayor control sobre sus costos operativos a largo plazo. Además, la transición hacia fuentes de energía más limpias y locales reduce la exposición de la industria a riesgos regulatorios asociados a la emisión de gases de efecto invernadero, como impuestos al carbono o restricciones más estrictas.
La rentabilidad económica es otro de los motivos que impulsan a la industria a descarbonizarse. Actualmente no es el mayor incentivo, pero no deja de existir una compensación a largo plazo en la reducción de los costes energéticos, ya que como veremos a continuación, la descarbonización no sólo comprende prescindir de los combustibles fósiles. El camino empieza por mejorar la eficacia de todos los procesos térmicos, lo que a la postre tendrá un impacto positivo en la cuenta de resultados.
Una descarbonización progresiva
El primer paso en cualquier proceso de descarbonización consiste en diseñar una estrategia que se adapte al proceso productivo de cada factoría. Este diseño requiere un análisis exhaustivo de la configuración existente, que incluya una auditoría detallada de los procesos térmicos actuales, identificando las principales fuentes de emisiones de carbono y los puntos críticos de consumo energético. Es crucial identificar ineficiencias en la generación, distribución y uso de procesos térmicos para determinar los puntos de mejora.
La optimización de la eficiencia energética es un componente fundamental de este diseño. Antes de introducir nuevas tecnologías, es necesario optimizar los sistemas existentes mediante mejoras operativas, como ajustes en la calibración de equipos, equilibrado de los circuitos y las redes, mejoras en el aislamiento térmico e implementación de sistemas de recuperación de calor. Una auditoría energética completa es un primer paso, económicamente asequible, que revelará oportunidades para reducir el consumo y mejorar la eficiencia de los equipos y procesos actuales.
Fuentes de energía alternativas
Una vez optimizado el consumo de energía térmica de la planta con los medios actuales de que se dispone, el siguiente paso consiste en evaluar la aplicación de fuentes de energía alternativas, como la electrificación, la biomasa o los gases verdes.
La electrificación consiste en sustituir fuentes de energía basadas en combustibles fósiles, como el carbón y el gas natural, por electricidad procedente de energías renovables para llevar a cabo los diferentes procesos industriales. Este cambio implica la adopción de tecnologías y equipos eléctricos en lugar de aquellos que dependen de combustibles fósiles, como la sustitución de los hornos de gas por hornos eléctricos. Se trata de una transición clave para la descarbonización térmica, ya que al utilizar electricidad, especialmente cuando proviene de fuentes renovables, se eliminan las emisiones directas de gases de efecto invernadero asociadas a la quema de combustibles fósiles, además de mejorar la eficiencia energética de los procesos industriales.
La biomasa, otra fuente de energía que contribuye a la descarbonización, es materia orgánica de origen vegetal o animal que puede ser utilizada como fuente de energía alternativa dentro del mix energético industrial. Incluye residuos agrícolas, forestales, industriales y urbanos, así como cultivos específicos, que pueden ser convertidos en energía mediante procesos como la combustión directa, gasificación, pirólisis o digestión anaeróbica. Se utiliza para generar calor, electricidad y biocombustibles.
Los gases verdes también son una alternativa con grandes posibilidades de desarrollo. El biogás, por ejemplo, es un combustible producido a partir de la descomposición anaeróbica de materia orgánica en ausencia de oxígeno. Este proceso es realizado por microorganismos en digestores anaeróbicos. Compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono, junto con pequeñas cantidades de otros gases, el biogás se utiliza para generar electricidad, calor o puede ser purificado para producir biometano.
El biometano es biogás purificado, donde se han eliminado el dióxido de carbono y otras impurezas para obtener un gas con una composición similar al gas natural. Se puede inyectar en las redes de gas natural y utilizarse en aplicaciones similares, como generación de electricidad, calefacción y combustible para vehículos.
Otra alternativa presente en el mix energético industrial es el hidrógeno verde, un combustible producido mediante la electrólisis del agua, utilizando electricidad generada a partir de fuentes renovables como la eólica o la solar. Es una forma de hidrógeno libre de emisiones de carbono, ya que no se utilizan combustibles fósiles en su producción. Se puede convertir en amoníaco verde combinando el hidrógeno producido por electrólisis del agua con nitrógeno del aire mediante un proceso libre de emisiones de carbono. El amoniaco se utiliza principalmente como fertilizante y en la industria química, y se investiga su uso como portador y almacenamiento de energía, así como combustible en ciertos sectores.
La viabilidad técnica, económica y ambiental de cada opción debe ser evaluada en el contexto específico de cada planta, teniendo en cuenta la disponibilidad de recursos, los costos de implementación y operación, y el impacto en las emisiones de carbono.
La planificación y diseño del proceso de descarbonización térmica requiere la integración de las tecnologías seleccionadas de manera que no interfieran con la eficiencia y productividad de los procesos existentes. Esto puede implicar fases de implementación progresivas para minimizar interrupciones en la producción. El uso de herramientas de simulación y modelado permite prever el impacto de las nuevas tecnologías en el proceso productivo, asegurando que las modificaciones propuestas cumplan con los objetivos de descarbonización sin comprometer la eficacia operativa.
Otra clave fundamental en la estrategia de descarbonización térmica es la creación de sinergias con otras empresas e industrias de la misma zona geográfica. En muchas ocasiones, se presentan oportunidades significativas para aprovechar recursos energéticos que, de otro modo, se desperdiciarían. Es habitual encontrar empresas que planean descarbonizar sus procesos de manera independiente, mientras que a pocos metros de distancia, otra compañía está disipando grandes cantidades de energía térmica que podría ser reutilizada. Esta colaboración interempresarial no solo convierte problemas energéticos en oportunidades, sino que también aumenta la atracción de la zona industrial, generando un valor añadido para las empresas involucradas. Además, en casos donde se identifican necesidades energéticas comunes, puede resultar viable y beneficioso desarrollar una inversión conjunta, pública o público-privada, para la instalación de una central térmica que suministre energía a múltiples empresas en la misma área industrial, optimizando recursos y reduciendo costes operativos.
Finalmente, la implementación de medidas de control y seguimiento son esenciales para garantizar el éxito del proceso de descarbonización. Establecer sistemas de monitoreo continuo permite evaluar el desempeño energético y las emisiones de carbono post-implementación. Con base en los datos recogidos, se pueden realizar ajustes y optimizaciones continuas para asegurar que se alcanzan los objetivos de descarbonización y se mantiene la eficiencia operativa. Este enfoque detallado y estructurado asegura que la descarbonización se realice de manera eficiente y efectiva, minimizando el impacto en la producción y maximizando los beneficios ambientales y económicos.
El futuro de la industria pasa inevitablemente por alcanzar una descarbonización plena, un proceso que ya ha comenzado, pero que deberá madurar en los próximos años. Las empresas que se adapten más rápidamente y superen las exigencias normativas no solo contribuirán de manera decisiva a la lucha contra el cambio climático, sino que también ganarán en competitividad en un mercado cada vez más enfocado en la sostenibilidad. Esta transición hacia un modelo industrial más limpio y eficiente no solo será un imperativo ambiental, sino también una ventaja estratégica, permitiendo a las compañías asegurar su posición en un entorno global que demandará estándares cada vez más rigurosos en términos de sostenibilidad y responsabilidad ambiental.
