Eficiencia energéticaElectrificar la industria: El camino hacia la descarbonización del calor de proceso
Resumen
El estudio de Agora Industry indica que la electrificación directa podría satisfacer el 90% de la demanda energética insatisfecha de la industria europea para 2035, reduciendo significativamente las emisiones de CO2 y avanzando en los objetivos climáticos de la UE. En la actualidad, el calentamiento de los procesos industriales, alimentado en gran medida por combustibles fósiles, representa el 47% del consumo energético industrial y la mayor parte de las emisiones de CO2 del sector. La electrificación directa, desplegando tecnologías como calderas eléctricas, bombas de calor, calentamiento por resistencia e inducción, antorchas de plasma, hornos de arco eléctrico e innovaciones emergentes, podría servir para una gama de temperaturas necesarias para diversos procesos.
El estudio explora las oportunidades específicas de cada sector, destacando el potencial en el sector siderúrgico con hornos de arco eléctrico y en la industria química mediante la producción de vapor electrificado. También hay potencial en los sectores de los metales no férreos, los minerales no metálicos, la alimentación, las bebidas, el tabaco y las industrias del papel y la pasta de papel.
Entre los obstáculos a la adopción se encuentran los problemas técnicos de los procesos específicos de alta temperatura, los obstáculos económicos debidos a los costes de la electricidad y los obstáculos organizativos, como la inadecuación de la infraestructura eléctrica.
Para superar estas barreras sería necesario un marco económico favorable que incluyera la fijación de precios del carbono, inversiones en infraestructuras, desarrollo tecnológico, fomento de la adopción temprana y solución de la incertidumbre política.
Aunque se reconoce que el hidrógeno es un complemento valioso, el estudio hace hincapié en dar prioridad a la electrificación directa siempre que sea factible. Lograr una descarbonización significativa en la industria europea exigirá la colaboración de los responsables políticos, los líderes industriales y los tecnólogos.
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Electrificar la industria: El camino hacia la descarbonización del calor de proceso
A medida que el mundo se apresura a descarbonizarse, el calentamiento de procesos industriales emerge como una frontera crítica. Un nuevo estudio de Agora Industry revela que las tecnologías de electrificación directa podrían cubrir el 90% de la demanda energética aún no electrificada de la industria europea en 2035. Este hallazgo apunta a una oportunidad transformadora para reducir drásticamente las emisiones de carbono, reforzar la competitividad y acelerar el progreso hacia los objetivos climáticos de la UE.
Panorama actual
En la actualidad, el calentamiento de procesos representa un asombroso 47% de la demanda energética industrial y aproximadamente tres cuartas partes de las emisiones de CO2 del sector. Los combustibles fósiles, sobre todo el gas natural (35%) y el carbón (27%), dominan la combinación energética para el calentamiento de procesos. La electricidad, con apenas un 4%, desempeña un papel mínimo en la actualidad. Esta fuerte dependencia de los combustibles fósiles representa a la vez un reto y una oportunidad para los esfuerzos de descarbonización.
La promesa de la electrificación directa
La electrificación directa consiste en utilizar la electricidad para generar calor inmediatamente, sin pasos intermedios. El estudio identifica varias tecnologías clave que podrían impulsar esta transición:
1. Calderas eléctricas y bombas de calor para temperaturas bajas y medias
2. Calefacción por resistencia para una amplia gama de aplicaciones
3. Calentamiento por inducción para el procesamiento de metales
4. Antorchas de plasma para procesos de alta temperatura
5. Hornos de arco eléctrico para la producción de acero
6. Tecnologías emergentes como el calentamiento por ondas de choque
En conjunto, estas tecnologías ofrecen la posibilidad de cubrir temperaturas que oscilan entre menos de 100 °C y más de 1.500 °C, respondiendo así a las diversas necesidades de los distintos procesos industriales.
Oportunidades sectoriales
El estudio examina el potencial de electrificación de los principales sectores industriales:
Siderurgia: Aunque la siderurgia primaria sigue presentando dificultades, los hornos de arco eléctrico para la producción secundaria de acero y la posible electrificación de los procesos de recalentamiento ofrecen importantes oportunidades.
Química: El craqueo al vapor y la producción de vapor electrificados presentan un potencial sustancial, con bombas de calor que ofrecen considerables ganancias de eficiencia a temperaturas adecuadas.
Metales no férreos: Ya muy electrificado, el uso de combustibles fósiles restante en este sector podría sustituirse en gran medida por tecnologías de calefacción eléctrica.
Minerales no metálicos: Los procesos de alta temperatura, como la producción de clínker de cemento, plantean retos, pero tecnologías emergentes como el calentamiento por plasma y el calentamiento por ondas de choque son prometedoras.
Alimentación, bebidas y tabaco: Los procesos de baja temperatura de este sector son muy adecuados para la electrificación mediante bombas de calor y calderas eléctricas.
Papel y pasta de papel: La generación de vapor, uno de los principales consumidores de energía de esta industria, puede electrificarse eficazmente utilizando las tecnologías existentes.
Superar los obstáculos a la adopción
A pesar de su inmenso potencial, varios obstáculos impiden actualmente la adopción generalizada de la electrificación directa:
Retos técnicos: Aunque muchas aplicaciones ya pueden electrificarse, algunos procesos de alta temperatura y gran capacidad aún requieren un mayor desarrollo tecnológico.
Obstáculos económicos: El actual diferencial de precios entre la electricidad y el gas natural a menudo hace que la electrificación sea económicamente poco atractiva sin incentivos adicionales o una tarificación del carbono.
Obstáculos organizativos: La insuficiencia de infraestructuras eléctricas, la necesidad de modificar los procesos de producción existentes y la incertidumbre sobre los futuros precios y políticas energéticas contribuyen a la indecisión a la hora de adoptar nuevas tecnologías.
El camino a seguir
Para acelerar la transición a la calefacción de procesos electrificada, el estudio sugiere varias acciones clave:
- Crear un marco económico favorable: Las políticas que hacen que la electricidad sea más competitiva en costes con el gas natural, como la tarificación del carbono o las subvenciones específicas, son cruciales.
- Invertir en infraestructuras: La mejora de las redes eléctricas y de las conexiones in situ es esencial para soportar el aumento de la demanda de electricidad.
- Apoyar el desarrollo tecnológico: La investigación y el desarrollo continuados, especialmente para aplicaciones de alta temperatura, pueden ayudar a superar las barreras técnicas que aún persisten.
- Fomentar la adopción temprana: Apoyar proyectos piloto y la electrificación parcial puede facilitar el aprendizaje y generar confianza en las nuevas tecnologías.
- Abordar la incertidumbre: Una comunicación clara sobre las futuras políticas energéticas, la disponibilidad de hidrógeno y el desarrollo de la red puede ayudar a las empresas a tomar decisiones de inversión con conocimiento de causa.
- Promover el intercambio de conocimientos: Aumentar el conocimiento de las soluciones de electrificación disponibles y emergentes en todas las industrias es vital.
El papel del hidrógeno
Aunque la electrificación directa es muy prometedora, el estudio reconoce que el hidrógeno desempeñará probablemente un papel complementario en la descarbonización de la industria. El hidrógeno puede ser especialmente importante para aplicaciones difíciles de electrificar directamente, como ciertos procesos químicos o como agente reductor en la fabricación de acero. Sin embargo, el estudio subraya que la electrificación directa suele ofrecer una mayor eficiencia y debe priorizarse siempre que sea factible.
Conclusión
La transición al calentamiento electrificado de procesos representa una oportunidad monumental para que la industria europea reduzca drásticamente su huella de carbono, al tiempo que mejora potencialmente la eficiencia energética y la competitividad. Con un 62% de la demanda industrial de combustible potencialmente sustituible por electrificación directa utilizando las tecnologías disponibles en la actualidad, y un potencial aún mayor desbloqueado para 2035, el camino hacia un sector industrial descarbonizado es cada vez más claro.
Sin embargo, hacer realidad este potencial exigirá un esfuerzo concertado por parte de los responsables políticos, los líderes industriales y los desarrolladores de tecnología. Abordando las barreras económicas, apoyando el desarrollo de infraestructuras y fomentando la innovación, Europa puede situarse a la vanguardia de la transición mundial hacia una industria limpia. Mientras el mundo se enfrenta a la urgente necesidad de abordar el cambio climático, la electrificación del calor de los procesos industriales emerge como una solución potente y cada vez más factible para uno de los aspectos más desafiantes de la descarbonización.
