La innovación tecnológica marca el ritmo hacia una producción sin CO2

La industria química de Tarragona mantiene un intenso esfuerzo inversor para reducir la huella de carbono de sus procesos y de sus productos. A día de hoy, los grandes referentes del sector se centran en tecnologías puente que les permitan ir alcanzando los objetivos de descarbonización, mientras las tecnologías definitivas no sean competitivas y estén disponibles en suficiente cantidad. Así, la transición energética y la economía circular figuran en mayúsculas entre las nueve líneas prioritarias del Plan Estratégico de la Asociación Empresarial Química de Tarragona (AEQT) 2021-2023.

El sector químico prevé poner en marcha un ambicioso sistema conjunto de mejora continua en materia de medio ambiente, basado en una guía de buenas prácticas a disposición las empresas asociadas.

Esta guía, pionera en su ámbito, promoverá la implantación de una serie de estándares homogéneos en materia de minimización del impacto y neutralidad climática.

En este contexto, «el sector químico no sólo persigue reducir sus propias emisiones, sino que también asume el rol de facilitador de la transición energética para el resto de la economía mediante soluciones que hacen posibles los aerogeneradores, el vehículo eléctrico u otros elementos disruptivos que se crean o se optimizan gracias a la contribución de la química y su innovación», exponen desde la AEQT.

Compañías tan punteras como Repsol, Dow o BASF, con una presencia muy destacada en el ‘site’ de Tarragona, han anunciado su intención de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050. Las grandes multinacionales se han marcado una hoja de ruta para intentar resolver dos de los principales retos para alcanzar el objetivo de cero emisiones: el primero, cómo alimentar sus centros de producción sin emitir CO2: el segundo, cómo fabricar sus productos a partir de materias primas sostenibles.

Según explica Pitu Boronat, responsable de Asuntos Públicos y Servicios Generales de Dow Chemical Ibérica, «debemos aprovechar al máximo el limitado tiempo que tenemos y empezar a reducir CO2 lo antes posible mientras surgen nuevas tecnologías que nos permitan conseguir nuestro objetivo último: producir con cero emisiones para que los consumidores finales puedan seguir disfrutando sus productos cotidianos sin comprometer el medio ambiente».

Cambios medioambientales

En una primera fase, antes de 2030, el primer reto -cómo proveer los centros de producción- significa hacer todo lo posible, con la tecnología más eficiente disponible en la actualidad, para alcanzar la máxima reducción de CO2 «a través de proyectos que incluyen el uso de energía renovable para alimentar las unidades de producción, la electrificación de los motores, así como aumentar la flexibilidad de nuestros crackers para que puedan funcionar con una gama más amplia de materias primas».

Durante la parada programada de 2021 en el cracker de Tarragona se realizaron algunos de los cambios necesarios para orientar la producción en la dirección medioambiental correcta. Dicha parada, con una duración de 88 días y más de 3.400 personas involucradas, permitió a la compañía reducir sus emisiones de CO2 en un 8% gracias a la renovación de todas las instalaciones eléctricas y a una nueva turbina, entre otras mejoras tecnológicas.

«En una segunda fase -avanza Boronat-, alrededor del 2030, será clave repensar la forma de alimentar los hornos de nuestros crackers, para ello necesitamos encontrar una fuente de calentamiento alternativa a la que utilizamos actualmente, un gas residual que se desprende en el proceso de crackeo, que nuestros ingenieros consiguieron reutilizar como combustible de forma circular... el problema es que este proceso emite CO2».

En el futuro la idea es, en lugar de utilizar ese gas residual como combustible, convertirlo en un flujo de H2 (el llamado hidrógeno circular) y CO2, a través de un proceso de reformado conocido como Auto Reformador Térmico (ATR). El hidrógeno circular, ya ‘limpio’, puede entonces reutilizarse para calentar el cracker, mientras que el CO2, una vez capturado, se transportaría a un lugar de almacenaje. «Éste es un paso muy importante que sirve de ‘puente’, en particular si pensamos en el valor que tendrá este CO2 cuando la I+D de la industria encuentre formas de reutilizarlo».

Cero emisiones en 2050

Ante este reto de incrementar la eficiencia tecnológica, también con un objetivo de cero emisiones en el horizonte 2050, la refinería de Repsol en Tarragona inició a finales de septiembre, -con 100 millones de euros de inversión, 80 empresas auxiliares, 120 técnicos de prevención y puntas de 3.700 trabajadors- la parada más larga (53 días sin producir en las unidades de combustibles) y más importante de su historia. La operativa, diseñada para preparar las instalaciones para el ciclo de producción de los próximos seis años, se centra en tres aspectos básicos: reducción de emisiones de CO2, la circularidad y la digitalización.

Según las cifras que aporta el director del complejo industrial de Repsol en Tarragona, Javier Sancho, 30 de los 100 millones de inversión se dirigen a tareas de mantenimiento; de los otros 70 millones, un 35% van directamente a cambios para reducir las emisiones de CO2, el 30% a seguridad e impacto sobre el medio ambiente, y un 35% a mejorar la competitividad. Los cálculos realizados prevén la reducción anual de casi 33.000 toneladas de CO2, «el equivalente a una población de 10.000 habitantes».

La hoja de ruta hasta alcanzar la neutralidad climática en 2050 requiere un intenso esfuerzo ejecutado con constancia. Repsol lleva más de una década trabajando intensamente en la descarbonización, y las paradas programadas son esenciales para modernizar las instalaciones y hacerlas más eficientes. A día de hoy, la refinería emite cada año un millón de toneladas de CO2 a la atmósfera. El compromiso actual, que toma como referencia 2016, significa disminuir la huella de carbono entre un 10% y un 12% hasta 2025; un 25% hasta 2030; un 50% en 2040, hasta llegar al 100% en 2050.

BASF se suma a las compañías que aspiran a alcanzar la meta de cero emisiones netas en 2050. Gracias al desarrollo de tecnologías de bajas emisiones y libres de CO2, en 2030 quiere reducir en un 25% los más de 20 millones de toneladas que emitía en 2018 a nivel mundial. En conjunto, BASF proyecta invertir en instalaciones más eficientes hasta 1.000 millones de euros para 2025 a fin de alcanzar su nuevo objetivo climático, y entre 2.000 y 3.000 millones adicionales para 2030.

BASF está implementando el uso de energías renovables en todas sus plantas, a la vez que acelera el desarrollo y la aplicación de nuevos procesos libres de CO2 para la producción de sustancias químicas. De este modo, se persigue la eliminación sistemática de la huella de carbono de sus productos en toda la cadena de valor. La compañía germana se focaliza en el uso de nuevas tecnologías, que reemplazarán a los combustibles fósiles -como el gas natural- con electricidad procedente de fuentes renovables.

En la próxima década, este cambio conllevará un brusco aumento de la demanda de electricidad en los principales centros de la multinacional. A partir de 2035 aproximadamente, su demanda de electricidad será unas tres veces mayor que en la actualidad. Según sus expertos, un requisito imprescindible para la transformación de la producción química es la disponibilidad fiable de grandes cantidades de electricidad renovable a precios competitivos, de modo que BASF proyecta invertir en instalaciones de generación de energía renovable para satisfacer su propia demanda.

La mayoría de las nuevas tecnologías todavía se encuentran en una fase piloto. Uno de los proyectos que BASF está desarrollando actualmente son los craqueadores de vapor calentados eléctricamente para la producción de sustancias químicas básicas como etileno, propileno y butadieno. Junto con SABIC y Linde, BASF está diseñando un horno piloto para el primer cracker de vapor calentado eléctricamente del mundo, prácticamente libre de CO2.

Otro recurso interesante es el uso de bombas de calor eléctricas para producir vapor sin CO2 a partir del calor residual. La meta de BASF es colaborar con Siemens Energy para llevar esta tecnología a una escala industrial y emplearla para la recuperación de calor residual en centros enteros.

La mayoría de estas tecnologías aún no son competitivas. Su implementación a gran escala sólo será plenamente factible después de 2030, ya que sustituir los actuales procesos de producción de alta eficiencia por nuevas plantas es extraordinariamente costoso. Por ello, los avances van a depender, en buena parte, del nivel de financiación de programas nacionales y europeos.

Tras los tres gigantes

A partir de este mes de octubre, la planta de Tarragona de Elix Polymers, fabricante de termoplásticos, funcionará con electricidad procedente de fuentes alternativas a los recursos fósiles, lo que supondrá un 40% de reducción de CO2 asociado al consumo de energías. El 100% de la electricidad consumida tendrá garantía de origen (GdO´s) certificada por la Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia (CNMC). Esto tendrá un impacto considerable que permitirá a la compañía reducir sus emisiones de CO2 en aproximadamente 10.800 toneladas al año, lo que representa aproximadamente una reducción del impacto total de nuestros productos en un 3,6% del total de las emisiones respecto a 2017.

Por otra parte, los trabajos de la nueva planta de producción de gases destilados del aire que Messer construye en su site de Vila-seca, con una inversión de más de 50 millones, han entrado en su fase final. Esta planta de fraccionamiento de aire, con una estructura metálica que llega a los 72 metros, permite realizar un proceso en el que se separa el aire en sus componentes principales nitrógeno, oxígeno y argón y donde se alcanzan temperaturas hasta –196ºC para llevar a cabo esta destilación criogénica del aire. Se trata de un proceso sostenible, con cero emisiones contaminantes. Al ser 100% electrificado puede ser totalmente neutro en su huella de carbono. La instalación está llamada a ser un referente europeo: con una producción diaria de 2.500 toneladas de oxígeno, nitrógeno y argón, se sitúa entre las mayores y más modernas plantas del continente.

Asimismo, Ercros sigue avanzando en la descarbonización de su actividad en Tarragona, según lo previsto en el Plan 3D 2021-2025. En este sentido, ya han finalizado los proyectos de mejora de la eficiencia energética en la fábrica de Tortosa (unidad de recuperación del calor residual generado en la planta de polioles y sustitución de equipos varios por otros más eficientes), y de sustitución de luminarias por led en las fábricas de la división de química intermedia. También se ha avanzado en los proyectos de recristalización de sal y de mejora de aprovechamiento del hidrógeno en Sabiñánigo y en Vila-seca I, así como en los proyectos de producción de vapor a partir de biomasa y de fabricación de EDC, con tecnología más eficiente en Vila-seca II.

El Banco Europeo de Inversiones (BEI) financia con 40 millones de euros las inversiones de Ercros en desarrollo e innovación (R +D+i), digitalización, descarbonización y modernización de sus principales instalaciones.