Abordar las complejidades de la descarbonización industrial mediante sistemas blandos

Abordar las complejidades de la descarbonización industrial mediante sistemas blandos

El 12 de octubre moderé una mesa redonda sobre descarbonización industrial en la conferencia Carbon Forward London. Al no ser especialista en mercados de carbono, salí de mi zona de confort, que siempre es un buen lugar para aprender cosas nuevas y conocer gente nueva. A pesar de no estar directamente implicado en el comercio de carbono, es evidente que mi trabajo ha estado relacionado con él. La primera vez que informé sobre la reducción de emisiones de carbono y el ahorro de energía fue en 1993, para el Consejo Regional de Strathclyde, que tenía varios miles de edificios. El otro día encontré el informe en mis archivos. Luego, en 2005, realicé una de las primeras operaciones del régimen de comercio de derechos de emisión cuando nuestro cliente de RWE Solutions, Guinness, cerró la fábrica de cerveza Park Royal, lo que, por supuesto, fue una descarbonización equivocada.

Mis panelistas en Carbon Forward fueron: Andrew McDermott, Director Ejecutivo Adjunto de la Confederación Británica de Cerámica, David Phillips, Director de Mercados de Capitales y Estrategia de Nuevos Mercados de Aker Carbon Capture , y Trevor Sikorski, Director de Investigación sobre Gas Natural y Carbono de Energy Aspects. Sus expertas aportaciones me hicieron reflexionar sobre el tema y también me enseñaron mucho sobre los últimos avances en captura y almacenamiento de carbono (CAC).

A lo largo de mi dilatada carrera en el sector de la eficiencia energética, el interés por este tema ha sufrido altibajos, pero sin duda ahora estamos en una fase ascendente debido a algunos factores obvios, como el aumento del precio de la energía y la mayor atención prestada a la seguridad energética, así como a factores menos obvios, como el creciente interés por el tema de los inversores institucionales. A pesar de este creciente interés, la eficiencia energética sigue siendo la cenicienta de las opciones energéticas y el potencial de mejoras rentables sigue siendo elevado. La AIE calcula que el 40% de las reducciones de emisiones que necesitamos podrían lograrse mejorando la eficiencia energética. En nuestro trabajo sobre eficiencia energética, incluido nuestro modelo de negocio ESCO-in-a-box®, vemos la necesidad de mejorar los aspectos económicos de muchos proyectos de eficiencia energética, sobre todo de las adaptaciones profundas, y para ello es necesario apilar diferentes fuentes de ingresos. Esto puede incluir la adición de créditos de carbono, biodiversidad e incluso sociales a la combinación de proyectos de modernización.

Andrew esbozó la senda de descarbonización de la industria cerámica, un sector intensivo en energía, geográficamente disperso y con una elevada proporción de PYME. Además, sus emisiones de carbono se deben sobre todo al calor y, en particular, a los procesos térmicos a alta temperatura, normalmente entre 1.200 y 1^.300 ºC, pero con algunos procesos especializados que funcionan a la increíble cifra de 2.800 ^ºC. El camino hacia el cero neto para la cerámica incluye una combinación de tecnologías: eficiencia energética (14% de reducción de carbono); generación in situ (1%); descarbonización de la red (3%); hidrógeno (36%); electrificación (11%); bioenergía (3%); captura de carbono (15%); y adopción de productos (4%); dejando un 4% residual. La combustión de hidrógeno se está probando en algunas instalaciones, pero hay que tener en cuenta los problemas de suministro y almacenamiento. La electrificación puede parecer una opción fácil, pero las diferentes vías de transferencia de calor, con menos énfasis en la convección y más en la radiación, significan que puede ser necesario cambiar los patrones de apilamiento para garantizar un calentamiento uniforme. La electrificación no es un simple cambio de fuente de calor.

David se refirió a la tecnología modular de captura de carbono de Aker, que ya se aplica en Noruega y otros países, tanto en tierra como en alta mar. Con plantas que van de 40.000 toneladas anuales a más de 400.000 toneladas anuales, la tecnología está probada y los costes están bajando, a medida que sube el precio del carbono. Aker también ofrece la captura de carbono como un servicio, proporcionando la solución completa que incluye la captura, el transporte y el almacenamiento a un precio por tonelada. Debo admitir que esta tecnología está más avanzada de lo que pensaba y, con el aumento del precio del carbono, será más viable para los grandes emisores puntuales o los centros de CAC.

Trevor habló de los riesgos de la tecnología y de cómo incentivar a las empresas para que asuman esos riesgos. Dada la necesidad de rapidez para hacer frente a la crisis climática, las nuevas tecnologías tendrán que desarrollarse y adoptarse rápidamente, y eso es intrínsecamente arriesgado. Como es natural, las empresas manufactureras dudan a la hora de adoptar nuevas tecnologías no probadas, sobre todo las que afectan directamente al proceso. Equivocarse en este tipo de decisiones puede ser terminal.

El debate me recordó un artículo que escribí en ¹⁹⁸⁷¹, basado en partes de mi tesis doctoral, en el que exponía un modelo de sistemas blandos.² de la gestión de la energía en las empresas. En él afirmaba que, a la hora de considerar opciones para proyectos de eficiencia energética, las empresas debían tomar una decisión explícita sobre el nivel de investigación, diseño y desarrollo, es decir, el riesgo tecnológico, que estaban dispuestas a asumir. El modelo presentado dividía la gestión de la energía en cuatro niveles: buena gestión interna, modernización, proyectos de sustitución de instalaciones y rediseño de procesos. Todos ellos son igualmente aplicables a la descarbonización. La expresión "buena gestión" es anticuada, pero en realidad significa gestionar mejor lo que ya se tiene, garantizando que el sistema existente funcione con la máxima eficiencia y el mínimo despilfarro. En los sistemas energéticos industriales, esto significa medidas como garantizar el buen funcionamiento de los sistemas de control, la eficiencia de los quemadores y el funcionamiento de los purgadores de vapor. Este es el nivel básico de la gestión energética y en muchas industrias que consumen mucha energía suele estar bastante bien gestionado. En las industrias menos intensivas, y en los edificios, tiende a fallar con el tiempo, y es ahí donde procesos como ISO50001 pueden ser útiles, ya que sistematizan los procesos de gestión en lugar de dejar las cosas al azar. Incluso en las empresas mejor gestionadas, es probable que todavía haya oportunidades de ahorrar energía y carbono de esta manera. Aunque no es el caso de la industria, recientemente hemos tenido un ejemplo en el mercado residencial, donde durante la crisis de los precios de la energía se descubrió que casi todos los millones de calderas de gas de condensación, que se vendían como ahorradoras de energía, estaban configuradas para funcionar a altas temperaturas de flujo, lo que significa que no condensaban y que los hogares desperdiciaban entre un 6 y un 8% de su consumo de gas. Ajustar las temperaturas de impulsión a la baja reduce el consumo de energía sin afectar al confort térmico.

El nivel de modernización consiste en añadir algo a una planta o edificio que mejore la eficiencia, como aislamiento, un sistema de control o nuevos quemadores más eficientes. El nivel de sustitución de la planta consiste en cosas como la sustitución de una línea de producción, pero utilizando esencialmente la misma tecnología de proceso. Una planta o edificio nuevo tenderá a ser más eficiente que uno ya existente, incluso con la misma tecnología de proceso básica, debido a las mejoras incrementales en la eficiencia de componentes como motores y accionamientos, etc.

Elúltimo nivel, el rediseño del proceso, es claramente el que requiere más capital, más investigación y desarrollo y el más arriesgado. En la descarbonización se incluyen aspectos como el cambio de la producción de acero de mineral de hierro en altos hornos a la reducción directa con hidrógeno. También incluye cambios en los insumos materiales y en el proceso, como el cambio de la producción de cemento de clinker de piedra caliza a materias primas alternativas.

Un aspecto importante del modelo de sistemas blandos de gestión energética, que también se aplica a la descarbonización, es la necesidad de una "evaluación contextual", es decir, cómo encaja la medida propuesta con otras políticas, desarrollos y decisiones de la organización. Esto puede incluir aspectos como: ¿existe un plan -o incluso una propuesta- de reubicación?; ¿en qué punto del ciclo normal de sustitución de instalaciones nos encontramos?; ¿encaja este cambio propuesto con la estrategia de producto? La interacción entre evaluación técnica, evaluación financiera y evaluación contextual puede ser un proceso iterativo que, a su vez, puede dar lugar a nuevas ideas. Ya dije en 1987 que "para realizar bien estos análisis hace falta capacidad para pensar fuera de los límites normalmente aceptados de la gestión energética y un alto nivel de comunicación dentro de la organización". Esto es igualmente cierto en el caso de la descarbonización: al fin y al cabo, la empresa está ahí para desempeñar su función principal y la descarbonización per se no es su objetivo, sino más bien una limitación que impulsa el cambio. Es necesario evaluar a fondo las interacciones entre las soluciones propuestas, así como las interacciones con otros aspectos de la organización.

Es relativamente fácil identificar una vía genérica de descarbonización para una industria. Es mucho más complejo traducir esa vía en un plan de acción específico para una organización concreta, ya que hay que realizar las evaluaciones técnicas, financieras y contextuales propias de esa organización -con todas sus limitaciones específicas- y tener en cuenta las interacciones entre las medidas y otros factores. Hay que revisar los riesgos tecnológicos y tomar una decisión explícita sobre el nivel de riesgo que debe asumirse. Esta decisión debe compararse con los riesgos de la inacción: financieros, comerciales y medioambientales.

El resultado debe ser un plan a largo plazo con programas definidos y proyectos de inversión con calendarios probables, riesgos identificados y evaluación del impacto sobre las emisiones y otros beneficios. Será un plan vivo que evolucionará en respuesta a los cambios tecnológicos y económicos. Este tipo de análisis exhaustivo es difícil en todas las organizaciones, pero sobre todo en las PYME, donde la capacidad para realizar este tipo de evaluaciones y tomar decisiones es más limitada y es probable que se necesite ayuda externa. Si necesita ayuda para desarrollar un plan de descarbonización, póngase en contacto conmigo o con el equipo de consultoría de ep.

1. A soft systems model of energy management and checklists for energy managers. Applied Energy 27 (1987) 229-241
2. La metodología de los sistemas blandos es una forma organizada de pensar aplicable a situaciones sociales problemáticas y a la gestión del cambio mediante la acción. Fue desarrollada en la Universidad de Lancaster, principalmente por Peter Checkland. Estas situaciones complejas se conocen como "problemas blandos". Suelen ser problemas del mundo real en los que los propios objetivos y propósitos del problema son problemáticos. Algunos ejemplos de problemas blandos son: ¿Cómo mejorar la prestación de servicios sanitarios? y ¿Cómo gestionar el problema de los jóvenes sin hogar? Los enfoques flexibles consideran tácitamente que la visión del mundo de las personas cambia constantemente y que sus preferencias también cambian. Véase: Systems Thinking, Systems Practice. 1981. Wiley. ISBN 978-0-471-98606-5

Fuente: https: //www.onlyelevenpercent.com/applying-soft-systems-to-the-complexities-of-industrial-decarbonisation/