Rumbo a los gases renovables: un destino común

Europa abandera actualmente el cambio hacia la descarbonización de la economía fijando ambiciosos objetivos de reducción de consumo de combustibles fósiles. Este concepto reviste tanta belleza como complejidad, pero muestra un viaje con un destino alcanzable para todos los países de la eurozona.

En un ejercicio de liderazgo ecológico durante el último lustro, aparecen numerosas medidas para definir la mejor ruta que debemos tomar. Desde el Pacto Verde Europeo hasta el paquete de medidas Objetivo 55, se siguen ampliando objetivos con, cada vez, mayor concreción. Tenemos que reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero de nuestro viaje, y nuestros combustibles tienen mucho que decir. 

El conflicto ruso ha precipitado que la UE recalcule la hoja de ruta en 2022 para evitarnos futuras carreteras sin asfaltar en el viaje. Desde la creación del plan REPowerEU como respuesta para la eliminación progresiva de la dependencia de los combustibles fósiles rusos, se ha aumentado hasta el 45% el objetivo de fuentes de energía de origen renovable en el 2030. En este documento, además de ampliar la capacidad solar fotovoltaica, se subraya la relevancia en la importación de biometano e hidrógeno.

Cada estado miembro ha puesto en marcha a sus administraciones, a modo de sistemas de navegación, y el resultado son numerosas rutas repletas de hitos intermedios para la consecución del objetivo final.

El camino recorrido

Como todo buen viaje, el camino de la transición energética europea comienza cargado de ilusión en forma de políticas de electrificación de la red y movilidad sostenible. La generación de energía eléctrica renovable a través de parques fotovoltaicos y eólicos ha supuesto un gran arranque de nuestro camino. Paquetes de inversión para reducir costes de producción, proyectos de rápida construcción y rentabilidad, e inyección directa de electricidad “verde” en la red. La capacidad de transmisión en Europa ha crecido de forma sostenida en los últimos años asumiendo las primeras jornadas de nuestro viaje y descarbonizando parte de nuestro mix energético a través de la electrificación.

Tras los primeros kilómetros recorridos, hemos reparado en que la cantidad de gas natural consumida en Europa es equivalente a la eléctrica, y la dependencia es superior. Nuestra capacidad de producción eléctrica renovable necesita complementarse de forma unívoca con los gases renovables para continuar nuestro viaje.

A diferencia de las fuentes de energía eléctrica renovable, el 83% del gas natural es importado, y de origen fósil. Un mix energético diversificado donde las fuentes de la energía son complementarias y no fósiles, presenta mayor solidez y asegura un abastecimiento sostenido ante acontecimientos en los planos geopolítico y financiero.

Un piloto de alerta del salpicadero se ha encendido, y todos los ocupantes del vehículo han alcanzado un consenso. Para lograr nuestros objetivos es urgente reducir la dependencia de gas natural fósil por tres razones:

• Económica: reducir los costes de producción y la alta dependencia de los productores gasistas y la volatilidad de los precios en un mercado frágil ante acontecimientos estocásticos.
• Social: adquirir soberanía energética en el mercado del gas implica generación de empleo, capacidad de almacenamiento para su suministro, concienciación ciudadana y abaratamiento de las facturas.
• Ambiental: nos ayuda a disminuir nuestras emisiones de GEI con contundencia, descarbonizar toda la cadena de suministro del gas natural fósil, aprovechar las infraestructuras existentes, recuperar materiales y reducir la extracción de materias primas.

Ruta definitiva

La ruta de los gases renovables ha sido la elegida. Actualmente presenta ventajas técnico-económicas y cumplimiento normativo frente a una regulación tendente a endurecerse. Los retos del futuro son incuestionables, por lo que la estrategia actual requiere un orden de prioridad basado en el estado del arte de los gases renovables. Existen 3 gases renovables capaces de contribuir a descarbonizar Europa: Biometano, gas sintético e hidrógeno.

Biometano: 

• Su origen es la descomposición controlada de residuos como purines, aguas residuales o residuos orgánicos municipales que generan biogás. La digestión anaerobia de residuos orgánicos es el método más eficiente para su captura. El biogás producido se caracteriza por tener un 55-70% de metano y 30-45% de CO₂ y trazas de otros compuestos. Este biogás se limpia mediante un proceso de “upgrading”, consistente en extraer el CO₂ para aumentar su contenido en metano por encima del 96% y transformando así el biogás en biometano.

• Es un reemplazo directo para el gas natural gracias a que es químicamente idéntico. Esto significa que no requiere inversión en infraestructura como redes de distribución, ya que la red de gas existente puede utilizarse para vehicular el biometano.

• Este metano, pasa a ser un combustible en lugar de un contaminante. El metano es un gas con un potencial de calentamiento global 20 veces superior al CO₂.
• Las tecnologías existentes presentan un grado muy alto de maduración y son ampliamente utilizadas a nivel internacional con validez contrastada. Europa superó las 1.000 plantas de biometano en el año 2021 y alcanzó una producción de 37 TWh¹, el equivalente al consumo de 7 millones de hogares. Se requiere inversión en el desarrollo de plantas, no en el desarrollo tecnológico.
• Los últimos datos proporcionados por la Asociación Española del Gas (SEDIGAS), revelan un potencial de generación en España es de 163 TWh/año². Esto significa cubrir el 45% del total de la demanda de gas natural. 
• El impacto ambiental positivo sobre los residuos orgánicos (mayores puntos de emisión de metano³), la reducción de la huella de carbono en toda la cadena de valor del gas y su capilaridad, pudiendo llegar a hogares e industria de forma directa e inmediata, hacen de este gas una prioridad en la descarbonización.

Gas sintético (Syngas):

• Este gas proviene de la gasificación de la biomasa lignocelulósica, como residuos agrícolas o forestales principalmente.
• Así como el biogás, puede emplearse directamente para producción energética, o limpiarse mediante metanación y upgrading para generar un biometano de segunda generación.
• Actualmente existen pruebas de concepto a escala industrial, pero son tecnologías que requieren de mayor desarrollo tecnológico para abaratar los costes de producción.
• Para su desarrollo no es necesaria la inversión en infraestructura de red, pero sí inversión en desarrollo de las tecnologías, haciéndolo una solución complementaria en el medio plazo.
• El potencial de generación es inferior que el biometano, pero representa una oportunidad de generación adicional para desplazar gas natural fósil.

Hidrógeno:

• Se puede obtener mediante 2 vías: A partir de reformado de vapor de gas de metano (Hidrógeno azul si se captura el CO₂ del proceso, o hidrógeno gris en caso contrario), o bien a través de electrolisis del agua (Hidrógeno verde, si la electrolisis funciona a partir de electricidad renovable).
• Su éxito, concretamente del hidrógeno verde, radica en que se genera a raíz de agua y el único residuo derivado de su uso también es agua.
• Tiene un gran potencial principalmente para el sector industrial.
• Con respecto a su madurez tecnológica, están comenzando a aparecer las primeras plantas de escala industrial. Pese a ello, el coste de producción es todavía mucho mayor que otras fuentes renovables, por lo que requiere desarrollo⁴.
• Además de la inversión en investigación y desarrollo, la infraestructura para su implantación también lleva asociados altos costes por el momento.
• En la actualidad, porcentajes pequeños (2-5%) de hidrógeno pueden inyectarse en la red de gas natural, desplazando parte del combustible fósil.
• Su potencial para mejorar el mix energético europeo es muy alto, pero el periodo de implantación se considera en el medio plazo⁵

Con la ruta bien planificada y los combustibles seleccionados para las siguientes estaciones de repostaje, el viaje hacia nuestros objetivos energéticos parece plausible. Transitar la carretera del biometano es la única alternativa mientras construimos la autovía del hidrógeno. Los gases renovables son un vector energético crucial para la descarbonización, y ahora sólo tenemos que pisar el acelerador de la inversión público-privada para seguir avanzando y salvar los posibles peajes futuros. ¡Buen viaje!

Pedro Lorenzo Cruz

Referencias

1. EBA Statistical Report 2022, https://www.europeanbiogas.eu
2. ‘Estudio de la capacidad de producción de biometano en España’, Asociación Española del Gas, Sedigas 2023.
3. Methane emissions in the EU: the key to immediate action on climate change, European environment Agency, 2022.
4. European Commission, Directorate-General for Research and Innovation, Building a European research area for clean hydrogen : The role of research & innovation investments to deliver on the hydrogen strategy, Publications Office of the European Union, 2022.
5. A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe.