Clean Energy Transition : Technologies and Innovations
Clean Energy Transition – Technologies and Innovations
Resumen de BIO-E al informe de la Comisión Europea
Los modelos utilizados por la Comisión Europea muestran que no existe una única solución de combustible, en su lugar, requieren múltiples combustibles y otros vectores energéticos en paralelo. La industria pesada confía cada vez más en el e-gas y biogás. En el sector del transporte, cada tipología requerirá diferentes mezclas de electrificación y varios tipos de eco-combustibles. La Comisión plantea que los vehículos ligeros de carretera en 2050 podrían funcionar en un 80% con energía eléctrica y en un 16% con pilas de combustible de hidrógeno. La prioridad de los e-fuels y biocombustibles radica en el transporte de mercancías por carretera, la aviación y el marítimo, ya que las soluciones alternativas (en particular electrificación) son más difíciles en estos subsectores del transporte (reconocen que en 2050 será imposible la descarbonización completa de estos sectores).
Debido a los límites mundiales del suministro sostenible de materia prima de biomasa, priorizan el uso de biomasa en aquellos sectores que de otro modo serían difíciles de descarbonizar.
Capacidad instalada
La capacidad instalada actual de producción de biocombustibles avanzados en la UE28 es de 358.828 toneladas por año, mientras que otras 151.900 t /año están actualmente en construcción y se prevén otras 1,7 Mt /año actualmente planificadas.
La capacidad de producción de e-fuels es mucho menor, alrededor de 300 tep
Según el JRC Low Carbon Energy Observatory, la capacidad de producción de e-fuels es actualmente muy limitada. Casi todos los proyectos de plantas power to gas (metano) o power to liquid (metanol) están en la UE28. Hay 11 plantas de metano sintético en la UE, lo que equivale a una capacidad de 7MW (1440 tep) de metano, pero esto podría aumentar a 16MW (3300 tep) si todos las plantas planificadas y anunciadas entran en funcionamiento. La capacidad de e-metanol es de casi 800kW (165 tep). Otro power to liquid panificado en la UE (gasolina, queroseno, diesel) ascienden a 150kW (31 tep).
Costes de producción
Para 2030 a 2035, se espera que los costes de producción de biocombustibles avanzados disminuyan debido al aprendizaje por la expansión del número plantas. Particularmente mencionan la importante reducción de costes de producción del bioetanol producido a partir de materia prima avanzada (lignocelulósica). Se habla de un rango de precios de producción de 22-33 € / GJ, que sería comparable a los costes actuales del etanol producido con materia prima convencional.
También se espera que el costo de los e-fuels disminuyan significativamente para 2030 a 44-58 €/ GJ en comparación con el costo actual de 55-78 €/ GJ
Por otro lado, para los costes de procesamiento de bioaceites se esperan reducciones mucho menores.
Inversiones
Las inversiones de la UE en biocombustibles han disminuido, cayendo en 2018 por debajo de los niveles de 2005. En 2018, las inversiones mundiales en I + I en biocombustibles fueron de 1500 millones de euros, aproximadamente el 80% fondos gubernamentales. La incertidumbre en el desarrollo de políticas públicas de apoyo, el poco apoyo a la primera generación y el alto coste de los combustibles de segunda generación están detrás de las limitadas inversiones del sector privado. Las inversiones en la UE para aumentar la capacidad de producción total de biocombustibles fue de 84 millones de € en 2018 en comparación con 337 millones de € en los EEUU.
Estado del arte de las cadenas de valor
Las diferentes vías de conversión según la materia prima y los combustibles terminados asociados se pueden ver en la tabla siguiente. A menudo hay varias vías potenciales basadas en varias materias primas que pueden conducir a los mismos combustibles terminados.
Valor agregado bruto y crecimiento
En 2017, la bioeconomía de la UE27 empleó a alrededor de 17,5 millones de personas y generó aproximadamente 614.000 millones de euros de valor añadido, lo que representa alrededor del 8,9% del la población activa de la UE27 y el 4,7% del PIB de la UE27.
El empleo directo e indirecto generado por los biocombustibles líquidos ha crecido en la última década, llegando a 248.000 puestos de trabajo en 2018. Se producen puestos de trabajo adicionales en el sectores agrícola y forestal de difícil cuantificación.
Biocombustibles (bioetanol y biodiésel) representaron 3000 millones de euros del valor añadido. Desde 2008, el valor añadido de biocombustibles ha crecido un 38%.
Existen 40 empresas dentro de la UE con instalaciones avanzadas de biocombustible en producción, en construcción o planificadas. Curiosamente los líderes del mercado de biocombustibles avanzados no son los mismos que para los biocombustibles convencionales. Una vez que se complete la construcción de las plantas previstas Clariant tendrá la mayor capacidad de etanol producción en la UE (50.000t/a de residuos agrícolas).
Retos tecnológicos y de mercado
Los biocombustibles no dependen de ninguna de las materias primas críticas y dado que se pueden producir en toda la UE es posible reducir dependencia extranjera a través de cadenas de valor locales y regionales
Alcanzar las expectativas para 2050 requiere una ampliación drástica de la capacidad de producción de combustibles renovables. La producción de biocombustibles avanzados tendría que expandirse de 1,8 Mt actuales a aproximadamente 40 Mt para 2050. Esto requiere demostraciones a gran escala y plantas de producción comercial en 2030.
La producción de biocombustibles avanzados está limitada por la disponibilidad de una materia prima. La Directiva sobre energías renovables tiene como objetivo garantizar que la biomasa se produzca de manera sostenible y, por lo tanto, la contribución de biomasa convencional está limitada para evitar competencia con la producción de alimentos, se establecen criterios de sostenibilidad para evitar que la degradación y daño a la biodiversidad. Mantener estos criterios también implica que existe un límite al potencial para aumentar la biomasa de manera sostenible.
Se reconoce en el estudio que el suministro sostenible de materias primas será, por tanto, un desafío cada vez mayor. Para ayudar a abordar este desafío, la I+i puede contribuir a la integración de la materia prima de biocombustible avanzada con otras tierras (por ejemplo, sistemas agroforestales), así como el uso de materias primas que ayuden a la conservación del suelo, a remediar el abandono del campo y solventar el problema de las tierras degradadas. De esta manera, puede ser posible aumentar la materia prima sostenible suministro al tiempo que
contribuye a otros objetivos de sostenibilidad, como la conservación del suelo y mejora de las condiciones socioeconómicas rurales.
Se indica que el apoyo a la I + D también puede ayudar a reducir los riesgos de la inversión privada. Sin embargo, incluso con estas medidas, los costes probablemente seguirán siendo más altos que los de los biocombustibles convencionales y los combustibles fósiles. Se alerta de que para equilibrar el mercado se requerirá de mayores incentivos a la producción y al consumo ya que la UE corre el riesgo de quedarse atrás del resto del mundo.