La industria electrointensiva se mide a la tormenta energética perfecta

Son, además, industrias electrointensivas, es decir que requieren ingentes cantidades de energía para llevar a cabo sus procesos. Es la industria básica de toda la vida, la que transforma las materias primas y engloba sectores como el metalúrgico, siderúrgico, de gases industriales, cementero, papelero...

No se puede prescindir de ellos por su enorme peso en nuestra economía, porque son sectores estratégicos y porque tienen un potente efecto tractor sobre otras muchas actividades. Solo las 46 siderurgías, aglutinadas en su patronal Unised, dan empleo a unas 50.000 personas –además de las 20.000 que intervienen en la recuperación de chatarra – y facturan más de 14.000 millones de euros. Las 10 plantas de celulosa y 69 de papel y cartón que tenemos en España generan casi 4.000 millones al año y casi 17.000 empleos. Y las 26 compañías de materiales básicos asociadas a AEGE (Asociación de Empresas con Gran Consumo de Energía) tienen una facturación anual de unos 20.000 millones de euros y cuentan con 66.000 trabajadores directos. Eso sí, consumen el 10% de la demanda eléctrica de la Península Ibérica.

Ahora, el sector electrointensivo espera como agua de mayo el Perte (Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica) que estudia el Gobierno para descarbonizar sus procesos. Pero hay otra cuenta pendiente: los disparados precios de la electricidad han puesto en jaque a esta industria, una situación que se verá agravada por el ataque de Rusia a Ucrania. Esto ha frenado su transición a la descarbonización y está desinflando las fuertes inversiones necesarias para desarrollar las tecnologías que hagan posible su neutralidad climática.

Son industrias en las que, de siempre, el consumo energético ha supuesto hasta más del 50% de sus gastos totales. Y ahora con la crisis energética ese porcentaje ha llegado hasta el 75%. Los datos de AEGE dan una idea del peso que soportan: en 2021 pagaron unos 120 euros por MW/h, más del doble que sus competidores franceses (50 euros) y 36 euros más que los alemanes. Esto tiene una clara desventaja para las compañías españolas, ya que les resta competitividad a la hora de posicionarse en mercados globales. El sobrecoste del suministro eléctrico de estas empresas fue el año pasado de más 1.500 millones de euros en relación con lo que pagaron sus competidores. Y esto se prolongará en el tiempo. «Está previsto que dure hasta 2023», afirma Fernando Soto, director general de AEGE.

¿Por qué es más cara la electricidad para nuestras industrias? «El 90% de la industria española compra energía en el pool eléctrico diario, que está viciado por el precio del gas el cual ha disparado el precio de la electricidad. Sin embargo, el Gobierno francés pone a disposición de su industria un porcentaje de su energía nuclear (sin intervención del precio del gas) a precios más competitivos. Si en España tuviéramos la energía de nuestras siete centrales nucleares pagariamos entre 55 y 60 euros el MW/h», explica Soto. Luis Atienza, presidente de Argo Capital Partners y ex presidente de Red Eléctrica de España, considera que «las circunstancias son suficientemente extraordinarias como para que se plantee, para esta industria, una excepcionalidad en las reglas de funcionamiento del mercado, sacando al gas del proceso de tasación».

El sector (y es unánime entre siderurgia, cementeras, papeleras...) reclama precios de electricidad competitivos. Una forma de hacerlo sería firmando contratos bilaterales entre las compañías eléctricas y la industria a precios anteriores a la crisis energética. «Como se anunció hace seis meses pero no se ha hecho», detalla Soto. También convocando subastas de energía inframarginal (nuclear, hidráulica y renovable) a las que pudiera acceder la industria y destinando la energía del Recore (renovables, cogeneración y residuos) para estas plantas. Luis Atienza también añade una propuesta: «Una alternativa —cuenta— compatible con la regulación europea, sería organizar subastas secundarias de una parte de la energía renovable adquirida por el sistema eléctrico en las subastas primarias de renovables previstas para los próximos años. A esa subasta secundaria podrían acudir los consumidores electrointensivos».

Aún con este panorama descorazonador, la industria electrointensiva estudia, prueba y ensaya (incluso a escala industrial) diferentes tecnologías para su descarbonización. El hidrógeno verde, por ejemplo, es prometedor para sustituir combustibles fósiles o de otras fuentes no renovables. Como también lo es la captura, almacenamiento y uso de CO2. Se invierte en procesos más eficientes, se usa biomasa, se piensa en el autoconsumo... Todo un mix de soluciones que aplicar para reducir las emisiones en las próximas décadas.

Para la industria cementera alcanzar la neutralidad climática en 2050 es un asunto clave, como insiste el director general de la patronal Oficemen Aniceto Zaragoza. A este sector, la Agencia Internacional de la Energía le atribuye alrededor del 8% de las emisiones globales de CO2. Por eso, su descarbonización en toda la cadena de valor resulta vital. Oficemen ya ha marcado la hoja de ruta para conseguirlo: en 2030 esta industria tendrá que haber llegado a reducir un 43% sus emisiones (hoy emite un 27% menos de gases de efecto invernadero que en 1990) y en 2050 el 80%. Con ese objetivo, se prueban diversas tecnologías. «No tenemos una solución única, sino un abanico de soluciones para alcanzar esos objetivos», apunta Zaragoza.

Los esfuerzos se concentran en reducir las emisiones durante la primera fase del proceso de fabricación del cemento, es decir cuando se descompone la piedra caliza en hornos para conseguir pequeñas canicas (de entre 5 y 25 mm) denominadas clínker. Aquí se produce una reacción química que, sí o sí, emite CO2, aparte de las emisiones que genera el combustible necesario para llevar a cabo este proceso. De ahí que las cementeras tengan la vista puesta en capturar ese CO2, para su posterior almacenamiento y utilización (CAUC). «Es una tecnología novedosa y compleja», asegura Zaragoza. Ya se están desarrollando experiencias piloto que se prueban a nivel industrial. Con la captura de carbono se reducirá las emisiones un 59% entre 2030 y 2050.

También se buscan más soluciones en esa primera fase más contaminante. Por ejemplo, se estudia conseguir clínker más bajos en carbono. Y s e están sustituyendo combustibles fósiles que se emplean en estos hornos por otros basados en biomasa. Actualmente en España, el 26,5% del poder calorífico de los hornos de cemento procede de combustibles derivados de residuos, un porcentaje muy inferior a la media de la UE (46%). Por tanto, queda mucho recorrido.

La industria cementera no descarta ninguna solución: hidrógeno verde para su transporte, por ejemplo, e incluso instalar plantas fotovoltaicas al lado de las fábricas. Cuentan con una ventaja: «Es factible poner una planta para autoconsumo porque las cementeras ocupan grandes terrenos», considera Zaragoza.

Muy difícil lo tiene nuestra industria siderúrgica en la producción de acero, un material que se encuentra en todo nuestro alrededor: desde los refuerzos de vigas de hormigón de grandes infraestructuras hasta en los cubiertos de acero inoxidable que utilizamos para comer. La industria siderúrgica española es la segunda de Europa en producción de acero reciclado, solo por detrás de Italia. De las 14,1 millones de toneladas que en 2021 salieron de estas fábricas, 11,1 (casi el 80%) eran chatarra reciclada y el resto acero de primera generación. Y es diferente la producción de uno y otro.

El acero reciclado se obtiene mediante la fusión de chatarra en hornos eléctricos, que solo consumen electricidad. Sin embargo, el acero de nueva fabricación se consigue con mineral de hierro transformado con coque (carbón) en altos hornos. Se conoce como siderurgia integral y solo hay una fábrica en España (Arcelor-Mittal en Asturias) de las 22 plantas que producen acero en nuestro país, más 50 instalaciones de laminación y primera transformación. En cualquier caso, «somos grandes consumidores de electricidad y gas», afirma Andrés Barceló, director general de Unesid.

Este sector ha llegado al límite de la reducción de emisiones posibles con las tecnologías actuales. Por eso se plantea nuevos desarrollos. Desde 1970, la industria siderúrgica ha reducido un 75% las emisiones de CO2 producidas por tonelada de acero. Su mayor reto está en la descarbonización de la siderurgia integral (que quema carbón para obtener acero) y produce 18 veces más emisiones que en factorías con hornos eléctricos. «Se estudia reducir el mineral de hierro y en lugar de utilizar coque para fabricar acero, sustituirlo por hidrógeno verde. El problema es la disponibilidad de hidrógeno y su precio», explica Barceló.

En las plantas de laminación, el gas natural calienta el acero para moldearlo y obtener planchas, barras, tubos... «Lo razonable es utilizar hidrógeno para este proceso. Esto supone modificar los hornos y ver cómo interacciona el hidrógeno, que es un producto no fácil de manejar, con el acero. Necesitamos que el hidrógeno funcione técnicamente y que tenga un precio mucho menor», indica Barceló.

Un 10% de la industria química también requiere de altos consumos de electricidad y gas. Es el caso de las factorías que producen gases industriales y química inorgánica (catalizadores, pigmentos, cloro, sosa...). «No son muchas, unas 20 de las más de mil plantas químicas que hay en España, pero tienen mucho peso. Facturan dos veces más que el sector del papel», afirma Juan Antonio Labat, director general de Feique, la patronal de la industria química.

Y además son los grandes consumidores industriales de gas: «Necesitamos el 20% de todo el gas natural que consume la industria (que necesita el 60% del consumo nacional de gas) para generar el calor que requieren muchos procesos.Algunos superan los mil grados centígrados de temperatura y con electricidad no es suficiente», explica Labat.

El planteamiento es actuar en dos frentes. Por un lado, «tenemos que reducir emisiones en los procesos y, por otro, en el consumo energético de gas», detalla Labat. Para sustituir la combustión de gas natural se piensa en el hidrógeno verde acompañado de biogás (obtenido a partir de residuos urbanos, agrícolas...). «Son tecnologías por desarrollar», asegura Labat. El gas también se utiliza en esta industria como materia prima para obtener amoniaco. «Si en su lugar utilizamos hidrógeno verde, evitamos el gas y no habría emisiones de CO2», considera Labat.

Para reducir las emisiones de los procesos se mira a la captura, almacenamiento y uso del CO2 como la más prometedora. «Con el nivel de desarrollo actual, podría bajar entre un 20 y un 30% el volumen de emisiones —dice labat—. Hay varias plantas ya en España que capturan CO2, pero tenemos el problema de su almacenamiento que puede ser en antiguos pozos de petróleo ya agotados. El Instituto Geológico y Minero ha elaborado un mapa con lugares donde se podría almacenar bajo el subsuelo».

El uso de CO2 como materia prima tiene mucho potencial. Sus propiedades se pueden utilizar en la industria de la alimentación, ya sea en forma gaseosa en las bebidas carbonatadas o para procesos de refrigeración y conservación. También para la síntesis de polímeros y para la mejora de la productividad en los cultivos (fotosíntesis artificial).

Las fábricas de celulosa y papel también están haciendo sus deberes. En este caso son electrointesivas y calorintensivas. Necesitan electricidad para mover sus máquinas y calor para secar la celulosa y el papel. «Estamos sustituyendo combustibles fósiles. Hasta el 35% de nuestros combustibles provienen de biomasa, de residuos de nuestros procesos (restos de fibras) o de la limpieza de montes o de aserraderos», dice Carlos Reinoso, director general de Aspapel, la patronal del sector. El resto de la energía (65%) proviene de gas natural.

Cuentan con plantas de cogeneración (que producen electricidad y calor), situadas al lado de sus fábricas. Así se optimiza el uso del gas. «La cogeneración con hidrógeno puede ser una realidad en esta década. Se avanza en el desarrollo de motores y turbinas aptos para consumir hidrógeno. También queremos sustituir el gas por combustibles renovables como biogás y generar electricidad con plantas renovables en nuestras fábricas», añade Reinoso. Con medias de eficiencia energética, la biomasa y la cogeneración este sector ha reducido un 25% sus emisiones de CO2 con respecto a 2011.

La industria ha emprendido el viaje a su descarbonización. Pero la elevada factura energética, agravada por el conflicto desatado por Putin en Ucrania, sigue dibujando una alargada sombra en el futuro del sector.

Para la transición de la industria electrointensiva a la descarbonización, la cogeneración podría jugar un papel muy importante, como plantea Jaime Segarra, presidente de la Comisión de Energía del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Madrid. «En otros países se considera, desde el punto de vista de la eficiencia energética, que es deseable que la industria utilice la cogeneración: producir calor industrial y electricidad a partir de gas natural. Si se inyecta hidrógeno sería un sistema más respetuoso con el medio ambiente. Pero en España no está bien visto. Se pretenden que la cogeneración venga de renovables. Y eso requiere inversiones y cambios económicos».