Descarbonización del transporte marítimo y aéreo

“Si queremos que el barrio esté limpio, cada cual deberá barrer su trozo de acera”.

Los casi cien mil grandes buques que transportan todo tipo de productos en el comercio internacional emiten unos 900 millones de toneladas de CO₂ (Mt). No parece demasiado, pero, si entramos en comparativas, supone el triple que toda la economía española. Los cincuenta mil aviones que surcan los cielos emiten prácticamente lo mismo. Según las previsiones de las asociaciones internacionales de tráfico marítimo (IMO) y aéreo (ICAO), y de los dos fabricantes de aviones (Airbus y Boeing); las necesidades de transporte global van a triplicarse antes de 2050. Es decir, que, si nadie lo remedia, allá por 2050 estas dos actividades económicas podrían llegar a suponer más de 5.000 Mt, anulando de manera sobrada los esfuerzos de reducción de emisiones de toda Europa y parte de Asia. Eso no puede llegar a ocurrir.

¿Hay remedio? Por supuesto. No es algo que pueda ocurrir HOY, pero debe empezar HOY. Veamos las soluciones tecnológicas, fiscales y regulatorias para cada uno de los sectores.

Transporte marítimo

Necesitamos y tenemos que erradicar los combustibles fósiles de la propulsión. En la actualidad, casi todos los buques queman fuel oíl pesado (HFO, Heavy Fuel Oil), que es el resto de la destilación del petróleo, pero , en 2050, no habrá tantas refinerías ni tanto petróleo para abastecer esta demanda. Además, hoy queman ese combustible con niveles inaceptables de azufre, añadiendo, a la contaminación climática (CO₂) y ambiental (NOx, PM, etc.), contaminación química (SO₂, lluvia ácida). Esto se debe acabar.

Ya existen conversaciones y negociaciones entre la UE, IMO y otros organismos para reducir la quema de azufre. Vaya tela, así estamos en 2020. Una falsa solución es quemar gas natural licuado (GNL), porque, aunque ciertamente no contiene azufre y, en la chimenea emite algo menos de CO₂, NOx y PM, debemos contar las emisiones del pozo al tanque, es decir, TODAS las emisiones, para concluir que las del GNL son similares a las de los hidrocarburos líquidos. Invertir cientos de miles de millones en transformar infraestructuras terrestres y sistemas de propulsión para tan reducida mejora en emisiones totales implicaría retrasar varias décadas la descarbonización real del sector.

La solución para este transporte, como para casi todos, es utilizar electricidad generada sin emisiones, es decir, procedente de fuentes de energía renovables.

1. Por supuesto, en puerto, debe prohibirse la quema de combustibles y hacerse obligatoria la conexión a suministro eléctrico, con un cierto calendario de adaptación (¿3-5 años?).
2. Para remolcadores, transbordadores y buques de cabotaje puede ser una buena solución la electricidad en baterías.
3. Para buques de largo recorrido, las baterías no parece que alcancen la densidad energética y el peso necesarios. La solución será la PILA DE COMBUSTIBLE. Es decir, motores eléctricos alimentados por electricidad generada en la pila que será alimentada bien por hidrógeno renovable (H₂R) o por amoníaco renovable (NH₃R). En 2050, el mundo tendrá sobrecapacidad de generación de electricidad renovable por varias veces la demanda energética pico. Estos sistemas serán necesarios porque apenas funcionarán entre 2.000 y 3.000 horas anuales (de 8.760). Eso implicará que, en los picos de generación (de día cuando haga mucho sol y de noche, con mucho viento) habrá gran cantidad de electricidad renovable EXCEDENTE. Lo primero será venderla a países conectados en los que no sobre. La energía que siga sobrando será más barata y se utilizará en almacenamiento de centrales de bombeo, en baterías, en millones de vehículos eléctricos y en potabilizadoras. La que siga sobrando, todavía más barata, se destinará a plantas de electrólisis para producir H₂R. Ese H₂R podrá congelarse, comprimirse, almacenarse y distribuirse para usos térmicos en la industria y edificios, en generación de respaldo, en movilidad, etc. Aquí es donde entraría la red de hidrogelineras en puertos para abastecer los buques. Como el hidrógeno es, en general, complicado de almacenar, especialmente a bordo, esto abre la puerta a la PILA de COMBUSTIBLE alimentada por NH₃R. Este amoníaco se sintetizaría por el método de Haber-Bosch, con nitrógeno atmosférico (80%) y H₂R. Su rendimiento en la pila de combustible puede ser algo peor, pero la facilidad de manejo, de almacenamiento y funcionamiento es muy superior. En este artículo explicaba que el mundo necesitará un billón de dólares de inversiones en infraestructuras de fabricación, almacenamiento y distribución de H2R y NH3R para cumplir el objetivo del IMO de reducir las emisiones de la flota mundial a 450 Mt en 2050. En este punto surge la necesidad de un Acuerdo Internacional para desarrollar e implementar esta tecnología, ya que la inercia hace que el armador que tenga que construir un barco nuevo rechace esta tecnología mientras no exista una red de H2R/NH3R en los puertos del mundo. Por otro lado, las empresas de suministro de combustible, que hoy sirven HFO (petroleras) no tendrán ningún interés en invertir miles de millones en esas amoniaqueras, si no hay barcos a los que suministrar.

¿Cómo romper este círculo vicioso huevo-gallina? Con un Acuerdo de la UE+EEUU+China para todos sus puertos, con un calendario de transición de manera que, en 2030, se exija la instalación de un 30% de amoniaqueras en sus puertos, en 2040 un 60%, en 2050 un 80% y en 2060, un 100%.

Si queremos mares limpios, primero, habrá que limpiar los barcos.

Transporte aéreo

Este modo de transporte es maravilloso, pero insostenible. Su contaminación por tonelada y kilómetro es un despropósito. Es necesario, pero hay que poner un poco de racionalidad. Para empezar, es absurdo que el tráfico aéreo apenas tenga impuestos, comparado con las demás formas de transporte, por lo tanto:

1. La primera medida es poner un impuesto al CO₂ del queroseno de aviación, comparable al impuesto de hidrocarburos de gasolinas, gasóleos, al de la electricidad de los trenes eléctricos, y una fiscalidad específica por cada billete. Eso reducirá un poco la demanda (¿10-20%?), trasladándola a trenes eléctricos de alta velocidad con emisiones casi nulas, si se abastecen de energía renovable.
2. La electrificación de los aviones ya ha empezado, pero la limitación de los motores eléctricos (ya sean a baterías o a pila de combustible) implicaría propulsión a hélice, lo que limitaría la electrificación a trayectos no demasiado largos (¿10-20%?).
3. Una tercera solución sería utilizar en aviación todos los biocombustibles avanzados (no alimentarios) que pudieran fabricarse (¿10-20%?). Aunque, la capacidad es limitada y será todavía más limitada si se triplica la demanda. Digamos que con esas 3 soluciones parciales (fiscalidad, electrificación y biocombustibles avanzados) se resuelve algo menos de la mitad del problema.
4. La gran solución será utilizar Electro-Combustibles Renovables (ECR). ¿Y eso qué es? Estos ECR ya existen, simplemente aún son muy caros, digamos que diez veces más caros que el queroseno. Se trata de sintetizar hidrocarburos a base de energía renovable, CO₂ atmosférico y vapor de agua. En el Instituto IMDEA Energía sintetizan combustibles para aviación con energía solar en unos reactores donde el CO₂ y el H₂O se combinan para formar compuestos de carbono e hidrógeno. El coste es todavía prohibitivo, pero es un comienzo. Otra tecnología es combinar esos dos componentes, CO₂ y H₂O, con electricidad renovable excedente (muy barata), o bien CO₂ con H₂R. La tecnología se llama Proceso_Fischer-Tropsch, que, aunque todavía sea cara, es el futuro. De nuevo, competir con un queroseno dopado, que apenas soporta la mínima fiscalidad, es una competición perdida. Hay que empezar a gravar el queroseno y los viajes individuales de manera creciente. Además, hay que reciclar esos impuestos en fomentar la I+D en electro combustibles.

¿Cabría la utilización del H₂R directamente en los reactores? Francamente, lo desconozco, pero se ha usado en aviones experimentales y en cohetes. Quizás haya una esperanzadora línea de I+D en este sentido.

Una medida transversal que hay que continuar es el fomento de nuevos motores y aviones cada vez más eficientes, energéticamente hablando. Esto permitirá reducir tanto el consumo de biocombustibles avanzados como los electro combustibles renovables.

Como en todas las soluciones para reducir emisiones se necesitará un Acuerdo como el de París. Como mínimo, es necesario que la UE+EEUU+Canadá+China apoyen la fiscalidad al queroseno, exijan la mejora de la eficiencia, el uso de biocombustibles y obliguen a reducir emisiones a los aviones que aterricen y despeguen de sus aeropuertos y limiten los nuevos aviones a electro combustibles con un calendario del estilo de la LCCTE (es decir, a partir de 2040 no dar licencia nueva a ningún avión si no utiliza electro combustibles; y a partir de 2050 o 2060, no se les deje volar si queman queroseno).

Si queremos cielos limpios, habrá que limpiar los aviones.

Por Emilio de las Heras – Experto en Cambio Climático y Economía 

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