18.07.2020 - 21:50
|
Actualització: 18.07.2020 - 22:04
La Comissió Europea acaba d’anunciar que planeja un reenfocament del mercat energètic europeu i, en particular, una nova visió del paper que l’hidrogen ha de tenir al continent. Actualment, el sistema energètic europeu està constituït per diversos mercats en paral·lel, amb fonts d’energia i aplicacions completament separades i amb un ús d’hidrogen molt minoritari. Amb l’objectiu d’assolir la neutralitat climàtica l’any 2050, en el marc de l’Acord de París, del Pacte Verd Europeu (European Green Deal) i de les mesures de recuperació econòmica per la Covid-19, la Comissió n’haurà de fer una proposta detallada a finals del 2020. A continuació, us expliquem els raonaments dels documents acabats de presentar per l’organisme europeu.
Un sistema energètic europeu integrat i circular
La UE ha de ser climàticament neutra l’any 2050. Per aconseguir aquest objectiu ha de fer una profunda descarbonització de tots els sectors de l’economia. A més, la timidesa dels canvis que s’han produït en aquesta línia aquests últims anys ha obligat la Comissió a reconèixer que cal posar noves reduccions d’emissions més exigents amb vista al 2030. Per a assolir-ho, ens trobem amb un primer problema: la manca d’integració del sistema energètic continental. Així, per exemple, el carbó i el gas natural són utilitzats per produir electricitat i calor. Els productes derivats del petroli són consumits en el transport i com a matèria primera en la indústria. I les xarxes de gas i d’electricitat són gestionades de manera completament independent, sense cap relació entre elles. Són sistemes energètics independents que funcionen en paral·lel i d’esquenes els uns dels altres.
La primera qüestió que planteja la Comissió és integrar aquests sistemes energètics. És a dir, considerar-los un tot, i operar-los i planificar-los coordinadament. Aquesta és l’única manera de poder tirar endavant una descarbonització profunda de l’economia europea. Una integració que requereix actuar sobre la infrastructura de producció i emmagatzematge, el transport de l’energia i els sectors involucrats. La UE reconeix que avui dia hi ha massa barreres, reguladores i pràctiques. Un cop fet aquest primer plantejament, la ruta per a assolir els objectius és clara: electrificar a partir de producció renovable tot el consum energètic. I allà on no sigui possible l’electrificació, utilitzar l’hidrogen i fuels sintètics. Aquesta transició, si es fa amb un sistema integrat, minimitzarà els costos i permetrà de poder abaixar el preu de l’energia, a més d’una participació més gran dels consumidors. La Comissió també diu que cal emprendre les accions necessàries de manera immediata, perquè la infrastructura energètica que es construeixi ara durarà entre 20 i 60 anys.
Quins són els passos per a assolir un sistema integrat? En primer lloc, cal crear relacions fortes entre tots els actors del sistema energètic –empreses energètiques, infrastructura i consumidors. Actors que han de compartir l’objectiu d’usar energia baixa en carboni, que sigui fiable, amb l’eficiència energètica com a primer principi, que utilitzi com menys recursos millor, i al cost més baix possible per a la societat. En aquest context, la UE diu que cal un sistema energètic més circular que permeti sinergies entre els diversos sectors. Un exemple que ja funciona són les centrals de cogeneració, que se centren en la producció industrial, però que generen una calor residual que s’utilitza per generar electricitat. Es tractaria d’anar més enllà, i aprofitar la calor –i el fred– residual de processos industrials, centres de dades i residus –escombraries i tractament d’aigües– i utilitzar-los, no tan sols per a la generació elèctrica, sinó per a la climatització d’edificis i barris sencers, i la creació de fuels –com el biogàs. Una vegada es té una visió integrada, és fàcil d’adonar-se on es perd energia i on es pot reaprofitar.
El segon pas és electrificar el consum energètic global. Recordem que l’electricitat és només, i a grans trets, un terç del consum energètic total. La resta de consum energètic correspon al transport, la indústria i la climatització d’edificis. Es tracta, per tant, d’electrificar, sempre a partir de generació renovable, aquests altres consums energètics. Com ara fer servir vehicles elèctrics al transport, i bombes de calor per escalfar els edificis i els processos industrials de baixa temperatura. El tercer pas, i en paral·lel, és utilitzar, allà on no sigui possible l’electrificació, fuels renovables i baixos en carboni, com ara biocombustibles, fuels sintètics i l’hidrogen. Com ara en aviació i el transport marítim, i en la producció d’acer.
Finalment, aquest sistema integrat també seria un sistema multidireccional i descentralitzat, on els consumidors en serien una part activa. No tan sols es tracta que puguem instal·lar plaques solars i vendre tot allò que sobri de la producció a companyies elèctriques, sinó que també que puguem vendre aquesta energia als nostres veïns i formar comunitats energètiques. Comunitats que, a més, podrien aprofitar el metà produït en la descomposició dels residus per injectar-lo a les xarxes de distribució de gas a escala local i reutilitzar entre els edificis la calor i el fred residuals que s’hi generin. Tots aquests passos permetrien, a més, un sistema energètic més flexible, especialment quant a l’emmagatzematge d’energia, aspecte cabdal en la producció renovable. Així, es podrien aprofitar les bateries de les llars i els vehicles elèctrics privats per emmagatzemar excedents de producció solar i eòlica, i compartir electricitat quan calgui com si fossin una gran bateria local única, i injectarien a la xarxa l’electricitat de què disposen. Això, a banda d’aportar independència energètica de l’exterior, donaria més resiliència a la xarxa elèctrica enfront de fallades puntuals.
La Comissió espera, a més, que la creació d’una xarxa energètica integrada permeti que Europa tingui un lideratge global –ara mateix disputat entre la Xina i els EUA– quant a l’ús d’energies netes, i expandeixi les fortaleses actuals: un lideratge demostrat en energies renovables, una gestió regional de la planificació i gestió de xarxes, un mercat energètic liberalitzat i la capacitat d’innovació. És a dir, a banda la qüestió ambiental, és una proposta per al futur de la indústria europea.
L’estratègia per a l’hidrogen
Com hem vist, l’hidrogen té un paper important en la visió de la Comissió Europea perquè no emet CO2 quan s’usa, ni pràcticament cap contaminant. La UE considera que hi haurà sectors que no es podran electrificar, en els quals s’haurà de fer servir hidrogen preferentment. Segons la Comissió, té un gran potencial per emmagatzemar els excedents de la producció solar i eòlica, mitjançant l’electròlisi –generació d’hidrogen amb electricitat a partir d’aigua–, perquè permet una acumulació energètica entre diverses èpoques de l’any. Com ara l’hidrogen produït a l’estiu, quan hi ha més sol, que pot ser utilitzat per escalfar edificis a l’hivern, quan hi ha menys producció solar. A més, pot substituir els combustibles fòssils en processos energètics de gran demanda energètica –per tant, de grans emissions–, com ara les indústries de l’acer i química. També, en combinació amb més molècules, pot ser utilitzat com a matèria primera en la indústria química.
La producció actual d’hidrogen a la UE es fa, bàsicament, a partir de combustibles fòssils, i és emet entre 70 i 100 milions de tones de CO2 anuals. En el sector estrictament energètic –més enllà de l’ús com a primera matèria industrial– ocupa, en l’energia europea una quota inferior al 2%. L’objectiu és que arribi fins a un 14% l’any 2050, i que aquest sigui generat fonamentalment a partir de fonts renovables. Per assolir-ho, la UE vol crear una Aliança Europea d’Hidrogen Net (European Clean Hydrogen Alliance), basada en sis pilars, connectant demanda i subministrament: ús residencial, transmissió i distribució, mobilitat, producció d’hidrogen, ús industrial i sector energètic. Aquest 2020 espera d’agrupar cinc-centes companyies, que s’ampliaran a mil el 2024 i a dos mil el 2050.
L’expansió de l’hidrogen a la Unió Europea es preveu fer en tres etapes. La primera fase, entre el 2020 i 2024 té l’objectiu d’instal·lar 6 GW de generadors d’hidrogen per electròlisi. Han de produir un milió de tones d’hidrogen renovable per tal de descarbonitzar la producció actual d’hidrogen fòssil en sectors com la indústria química. Durant la segona fase, entre el 2025 i el 2030, l’hidrogen ha de ser una part intrínseca del sistema energètic integrat europeu. S’hauran d’instal·lar un mínim de 50 GW de generadors per electròlisi, i arribar a una producció de fins a 10 milions de tones d’hidrogen renovable. En aquesta fase, l’hidrogen s’ha de poder utilitzar a un cost competitiu en indústries com la producció d’acer, el transport de mercaderies per mar, tren i carretera, i en la gestió d’una xarxa elèctrica formada bàsicament per renovables, que ajudin a atenuar les variacions en la producció. Durant aquesta etapa, també haurien de sorgir clústers locals de producció d’hidrogen en àrees remotes i illes. De fet, les illes Òrcades, a Escòcia ja han començat a produir hidrogen gràcies als grans excedents de producció renovable, que posteriorment és utilitzat com a combustible en els vaixells que connecten les diverses illes.
Finalment, a la tercera i última fase, entre el 2030 i el 2050, l’hidrogen renovable haurà d’arribar a la maduresa i ser produït a gran escala per arribar a tots els sectors on l’electrificació no sigui possible. D’aquí a deu anys, l’hidrogen hauria de ser utilitzat en un rang ampli de sectors econòmics, des de l’aviació, al transport marítim i la calor industrial, i fins a edificis comercials. Ha d’acabar substituint, en combinació amb el biogàs, el gas fòssil que consumim actualment.
Els reptes de l’hidrogen a Europa
Els plans presentats per la Comissió Europea, a falta de concreció, han estat ben rebuts. Tanmateix, ja han estat l’objectiu de les primeres crítiques. De fet, el mateix organisme europeu reconeix que els reptes són molt grans. Per una banda, admet que, ara per ara, la producció d’hidrogen a partir de combustibles fòssils és necessària. En una primera etapa, per disminuir-la, vol produir hidrogen a partir d’electricitat, encara que aquesta no sigui de fonts renovables. A banda de desenvolupar indústria pròpia, augmentaria la independència energètica del continent, perquè seria generada aquí, a diferència de bona part del gas fòssil, que s’importa de països com Rússia i Algèria. Tampoc no descarta de produir hidrogen a partir de combustibles fòssils, però amb captura de CO2. Una tecnologia molt contestada i que encara està per veure si es pot implementar a gran escala. També s’accepta la producció de biocombustibles, els quals són font de polèmica per l’impacte ambiental; i l’ús de fuels sintètics combinant hidrogen i més elements, en comptes d’utilitzar directament l’hidrogen com a fuel. En aquest apartat trobem el querosè sintètic per aviació, dièsel sintètic per vehicles i en la producció química i de fertilitzants. El problema amb els fuels sintètics, encara que el balanç de CO2 representi una millora significativa, és que la crema contamina l’aire igual que els combustibles fòssils, i això és un problema greu a les ciutats europees. Tanmateix, a llarg termini, la UE vol produir hidrogen net bàsicament a partir d’energia solar i eòlica, i que la tecnologia evolucioni prou perquè l’hidrogen pugui ser utilitzat directament en el transport aeri i marítim, sense necessitat de fuels sintètics.
Un altre punt feble que la UE no ha detallat encara és el de la infrastructura necessària. Només en els generadors per electròlisi caldran inversions que poden arribar als 44.000 milions d’euros, als quals caldria sumar fins a 340.000 milions per connectar-hi fins a 120 GW de producció solar i eòlica específicament per a la producció d’hidrogen, una quantitat gens negligible si considerem que actualment tota la UE té en funcionament uns 130 GW solars i 170 GW eòlics. Generadors d’electròlisi, a més, que s’han de desenvolupar tecnològicament per les produccions plantejades, perquè actualment no hi ha generadors que arribin als 100MW de capacitat. Més enllà de la producció, després aquest hidrogen s’ha de transportar, distribuir i emmagatzemar. Per aquest front, la infrastructura de gas fòssil pot ser readaptada, però calen fortes inversions, perquè les canonades i els dipòsits actuals no serveixen per a l’hidrogen. La Comissió preveu que la inversió necessària fins al 2050 pot arribar als 470.000 milions d’euros. Quant al consum, adaptar la infrastructura també és molt costós. Convertir una única fàbrica de producció d’acer pot implicar una inversió de fins a 200 milions d’euros. En el sector transport, construir 400 benzineres d’hidrogen pot requerir una despesa de fins a 1.000 milions d’euros, sense oblidar el cost que han de pagar els consumidors. L’hidrogen renovable se situa entre els 2,5 i els 5,5€/kg, enfront els 1,5€/kg del fòssil. El preu de producció del renovable baixa ràpidament, i s’espera que el 2030 en sigui la meitat. L’hidrogen renovable només serà competitiu en aquells països on l’electricitat sigui barata.
Però potser la proposta de la Comissió que desorienta més és que continua optant tant pels biocombustibles com per l’ús de l’hidrogen en el transport de carretera –autobusos, camions i cotxes. En un sector on l’electrificació sembla clara, aquesta dispersió de recursos endarrerirà l’electrificació necessària, com han denunciat diversos grups ecologistes. Caldrà esperar, però, a la concreció dels plans de la Comissió a finals d’aquest 2020 i si, en aquests mesos que han de transcórrer, n’hi ha cap modificació.
