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Jan 29, 2024

En el viaje a la red

15 de mayo - Hay un dicho de Yorkshire: "Donde hay estiércol, hay latón". Para

15 de mayo - Hay un dicho de Yorkshire: "Donde hay estiércol, hay latón". Por latón léase dinero. Ahora también podemos agregar combustible de envío. Las empresas están utilizando desechos agrícolas y forestales, la parte orgánica de los desechos sólidos municipales e incluso están explorando el uso de estiércol de ganado para producir metanol verde. Es uno de los combustibles que los principales actores de la industria naviera esperan que ayude a reducir sus emisiones.

Ahora es urgente, ya que es probable que los barcos pedidos hoy sigan surcando los mares en 2050, y las cadenas de valor neto cero dependen de los combustibles que permiten que las materias primas y los productos terminados se muevan por todo el mundo.

A partir de 2024, el transporte marítimo se incorporará al sistema de comercio de derechos de emisión de la UE. Los grandes buques que viajen entre y hacia puertos de la UE tendrán que pagar por sus emisiones. Los 175 estados miembros de la Organización Marítima Internacional (OMI), que supervisa la industria global, están bajo presión para alinear su estrategia climática (que exige solo un 50% de reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero para 2050) en línea con la ciencia, y para acordar un precio del carbono que haga de los combustibles fósiles una opción menos convincente.

Se están probando metanol, amoníaco e hidrógeno. La Agencia Internacional de Energía (AIE) pronostica que el amoníaco proporcionará el 45 % de la demanda de combustible marítimo para 2050. El grupo minero australiano Fortescue está trabajando en la conversión de motores para que funcionen con amoníaco, mientras que el grupo de tecnología marina Wartsila es parte de un consorcio de la UE que tiene como objetivo demostrar la tecnología en el laboratorio este año.

Pero el grupo naviero danés Maersk está respaldando el metanol, con 19 barcos de combustible dual pedidos, el primero que se entregará este año. Otros, como COSCO de China y CMA CGN de ​​Francia, han seguido su ejemplo. Maersk quiere que al menos el 25% de su carga marítima se transporte con combustible verde para 2030, lo que requerirá unos seis millones de toneladas al año de metanol verde. Ahora está firmando asociaciones con una variedad de productores en las Américas y China, para comenzar las entregas a partir de 2025, y ha establecido requisitos estrictos para las materias primas de combustible.

Tim Cornelius es director gerente de desarrollo corporativo de Proman, un productor y transportador de metanol con sede en Suiza. "El metanol tiene más sentido como combustible de propulsión. Pero el amoníaco va a ser un excelente portador mundial de hidrógeno", sugiere.

La primera planta de biometanol de Proman en Texas, que se espera que esté en funcionamiento en 2025, utilizará desechos sólidos municipales y residuos agrícolas, lo que podría incluir estiércol animal. "Mientras el proceso de gasificación esté ajustado correctamente, es bastante bueno tener múltiples formas de materia prima, dado que el suministro cambia estacionalmente, con diferentes cosechas".

WasteFuel, con sede en California, es otra empresa que suministrará a Maersk. El cofundador de WasteFuel, Trevor Neilson, señala que la industria ha utilizado metanol durante más de 50 años, lo que significa que los sistemas para almacenar y transportar el combustible son altamente sofisticados y bien establecidos.

Cada año se producen alrededor de dos mil millones de toneladas de residuos sólidos urbanos. Y se espera que aumente a 3500 millones de toneladas para 2050. La materia prima de WasteFuel es la porción orgánica de los desechos sólidos municipales (como residuos de alimentos, desechos verdes y papel), que de otro modo emitirían metano en los vertederos.

El componente orgánico puede superar el 50% de los vertederos en los países en desarrollo, donde rara vez se captura metano. Un estudio basado en el monitoreo satelital estimó la liberación de metano de un vertedero en Buenos Aires en 16,6 toneladas por hora.

WasteFuel ha anunciado asociaciones con empresas de residuos municipales en Filipinas, Oriente Medio y América del Sur. Utiliza la digestión anaeróbica para convertir los desechos orgánicos en un gas, que luego se convierte en metanol. Además de desarrollar biorrefinerías, WasteFuel ha desarrollado un reactor modular, que será capaz de producir 100 toneladas de metanol al día para permitir una rápida ampliación.

Uno de los aspectos más desafiantes es separar la porción orgánica de los flujos de desechos municipales recién llegados. Y eso es clave para establecer las reducciones del ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero que necesita la industria.

WasteFuel afirma una reducción del 90% en las emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo del ciclo de vida del combustible, "bueno para despertar" en la jerga de la industria naviera, y las emisiones de metano evitadas son un gran componente de la aritmética.

La quema de metanol verde todavía produce dióxido de carbono, pero los contaminantes dióxido de azufre y las partículas se eliminan y el óxido nitroso, N20, otro gas de efecto invernadero, se reduce en alrededor del 80%.

Cuando el metano se puede capturar del vertedero existente, se puede convertir en energía para procesar la biorrefinería.

El metanol verde también se puede producir combinando dióxido de carbono capturado con hidrógeno verde, producido por electrólisis (impulsada por energías renovables), el llamado e-metanol.

El desarrollador sueco de combustible electrónico Liquid Wind espera comenzar la producción en su primera planta en 2024. Se ubicará junto con una planta de calor y electricidad combinada de biomasa, que obtiene desechos de una planta de celulosa cercana. Calcular el carbono capturado de la biomasa es fundamental. "Es uno que rastreamos y rastreamos con mucho cuidado", dice el fundador Claes Fredriksson.

El carbono capturado de la planta de energía compensa casi por completo las emisiones de la producción, el transporte y la combustión de metanol. El uso de energía eólica para impulsar el proceso de producción de metanol genera una reducción del 94 % en las emisiones del pozo al despertar.

Liquid Wind ya solicitó el permiso para una segunda planta, dimensionada para producir más del doble de la primera, entregando 130,000 toneladas de e-metanol al año.

Un informe reciente de la Cámara Marítima Internacional estima que la industria naviera necesitará tanta energía renovable como la que se produce actualmente a nivel mundial, hasta 3000 teravatios hora (TWh), para alcanzar sus objetivos de cero emisiones netas. Los requisitos de energía de Liquid Wind incluyen 470 gigavatios hora (GWh) de electricidad renovable solo para los electrolizadores. Su ubicación en un país alimentado en gran parte por energías renovables lo hace factible: equivale a solo el 0,3% de la energía renovable consumida en Suecia en 2021.

El metanol verde sería un combustible más perfecto si se pudieran capturar las emisiones de la combustión. De hecho, capturar las emisiones fósiles del combustible búnker de hoy también proporcionaría un recurso provisional hasta que haya suficiente combustible verde y las embarcaciones para funcionar con él estén disponibles.

La startup Seabound, con sede en el Reino Unido, probó un prototipo en tierra firme y espera realizar pruebas en el mar este verano. En su sistema, el escape del barco se dirige a través de un contenedor de guijarros de óxido de calcio, que unen el dióxido de carbono para formar carbonato de calcio (el componente básico del cemento).

La separación del CO2 se haría en tierra firme, donde podría transformarse en combustible o secuestrarse. Si tiene éxito, los barcos podrían estar descargando sus emisiones junto con su carga.

El amoníaco también se transporta por todo el mundo y, aunque no produce emisiones de CO2, sí produce óxidos de nitrógeno (NOx), que son contaminantes y fuentes indirectas de gases de efecto invernadero. También es tóxico y corrosivo. Los reguladores están trabajando para establecer requisitos mientras se desarrolla la infraestructura y se continúa trabajando para abordar las emisiones de NOx. Empresas como el fabricante de fertilizantes Yara están aumentando la producción de amoníaco limpio.

Pero los motores que pueden funcionar con amoníaco aún no están disponibles comercialmente; la tecnología de pilas de combustible tampoco es la que podría ofrecer una alternativa, aunque un proyecto europeo de pilas de combustible pretende cambiar eso.

Amogy, con sede en EE. UU., quiere cerrar la brecha utilizando tecnología de celdas de combustible de hidrógeno. El sistema en el que está trabajando descompone el amoníaco en hidrógeno, que genera electricidad en una celda de combustible. La ventaja es que no hay emisiones de gases de efecto invernadero durante la navegación.

"Lo que realmente estamos resolviendo es el problema del almacenamiento y transporte de hidrógeno, porque ahora esencialmente estamos usando amoníaco como portador de hidrógeno", explica el cofundador Seonghoon Woo.

El transporte de hidrógeno es costoso porque debe convertirse en líquido, lo que requiere temperaturas de -253 grados centígrados. El primer buque cisterna de hidrógeno del mundo transportó su primer cargamento el año pasado: hidrógeno producido a partir de carbón.

"El transporte marítimo comercial produce la mayor cantidad de gases de efecto invernadero, ese es el mercado objetivo para nosotros", dice Woo. "Y esa es el área objetivo donde podemos descarbonizar masivamente usando nuestra solución de conversión de amoníaco en energía, donde la seguridad y la familiaridad con el amoníaco ya existen".

Amogy ha demostrado la tecnología en un dron, un tractor y un camión. Su próximo objetivo es un sistema de 1 megavatio (MW) en un remolcador y una barcaza este año. Eso podría proporcionar una ruta hacia la descarbonización del sector del transporte marítimo interior, que en los EE. UU. aporta alrededor de 6 millones de toneladas de CO2 al año.

Woo es optimista de que el rápido ritmo de ampliación que su empresa ha logrado hasta ahora pueda mantenerse para alcanzar los 20 MW que se necesitarían para impulsar un buque portacontenedores. Él estima que las eficiencias del sistema de Amogy serán similares a las de un motor impulsado por amoníaco.

Si bien los compromisos de cero emisiones netas de las empresas que comercializan bienes a través de los océanos dependen de que el sector del transporte marítimo reduzca sus emisiones, los nuevos combustibles verdes cuestan mucho más que sus equivalentes fósiles.

Neilson de WasteFuel dice que la OMI debería dejar de resistirse a un precio del carbono. "Nadie quiere dar un paso adelante y simplemente admitir la verdad, que es que hay un costo social y ambiental aterrador del carbono que debe tenerse en cuenta en la ecuación", argumenta. "Estas externalidades son reales y la sociedad está pagando el precio... eventualmente esto sucederá. Pero la cuestión es que cuanto más esperemos, mayor será el precio".

Angeli Mehta es una escritora científica con un interés particular en el medio ambiente y la sostenibilidad. Anteriormente, produjo programas para BBC Current Affairs y tiene un doctorado en investigación. @AngeliMehta

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