Los planes de descarbonización de India tienen un Everest que escalar. El gobierno tiene como objetivo alcanzar el ‘cero neto’ para 2070, y lograr este objetivo implicará descarbonizar sus industrias, que representan el 28% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del país.
En muchas áreas, existen vías claras para reducir las emisiones de dióxido de carbono, como mejorar la eficiencia energética y cambiar a energía renovable y procesos basados en combustibles limpios. Sin embargo, en algunos sectores como el acero y el cemento, fundamentales para el desarrollo y crecimiento de la infraestructura de India, aún habrá emisiones residuales de dióxido de carbono que deberán abordarse. En estos sectores ‘difíciles de abatir’, nuevas tecnologías deben intervenir a gran escala.
Es para estos sectores ‘difíciles de abatir’ que India necesita la captura, utilización y almacenamiento de carbono, o CCUS por sus siglas en inglés. Análisis recientes realizados por el think tank con sede en Nueva Delhi, Consejo de Energía, Medio Ambiente y Agua (CEEW), encontraron que hasta un 56% de las emisiones generadas por la industria del acero de India y un 67% de las emisiones de la industria del cemento podrían ser reducidas mediante CCUS, si las tecnologías se implementan con éxito a gran escala.
¿Qué es CCUS?
CCUS hace referencia a procesos que capturan las emisiones de carbono en su origen, como hornos, calderas o hornos, antes de que ingresen a la atmósfera. Con la captura y utilización de carbono, el CO₂ capturado se utiliza en procesos como la producción de productos químicos y combustibles. Ejemplos destacados incluyen la planta ArcelorMittal-Lanzatech en Bélgica, que convierte el CO₂ capturado de su planta de acero en etanol, y el uso de carbono capturado para producir urea en plantas de fertilizantes.
Por otro lado, la captura y almacenamiento de carbono implica inyectar el CO₂ capturado en formaciones rocosas subterráneas o atraparlo en ciertos minerales como carbonatos. Hasta julio de 2023, había 41 instalaciones operativas de captura y almacenamiento de carbono en todo el mundo, con la capacidad de capturar casi 50 millones de toneladas de CO₂ por año. En comparación, India emitió alrededor de 2.7 mil millones de toneladas de CO2 en 2022, lo que representa aproximadamente el 7% de las emisiones globales totales de 38.5 mil millones de toneladas. Sin embargo, muchas de estas instalaciones operativas se centran en la recuperación mejorada de petróleo (EOR), en la que las compañías petroleras inyectan CO2 en yacimientos para extraer más petróleo.
CCUS no puede considerarse una alternativa para alejarse de la extracción de carbón, petróleo y gas. Aunque la recuperación mejorada de petróleo (EOR) ha sido empleada por la industria petrolera desde la década de 1970, no puede llevar a una reducción neta de emisiones, ya que solo una parte del CO₂ inyectado permanece bajo tierra. Además, la EOR conducirá a un aumento en la producción de petróleo, en contradicción con el propósito mismo de la descarbonización. La captura y utilización de carbono (CCU) puede resultar en la captura permanente de carbono solo si el producto resultante no es combustible; los combustibles basados en CCU (incluido el petróleo y el gas extraídos mediante EOR) liberarán eventualmente CO₂ cuando se quemen.
Muchos sectores importantes que consumen combustibles fósiles, como el sector energético y el transporte, ya están haciendo la transición hacia alternativas más limpias y fácilmente disponibles en lugar de los combustibles fósiles. Sin embargo, ciertas industrias que producen productos básicos esenciales como acero, cemento, fertilizantes y productos químicos no pueden descarbonizarse por completo o de inmediato, ya que esto implicaría cambiar la producción a métodos completamente diferentes que requerirían el establecimiento de nuevas plantas o tecnologías. Además de los costos masivos necesarios para reemplazar la infraestructura, este cambio podría llevar décadas. Estas industrias son fundamentales para el crecimiento económico y son altamente sensibles al precio. También necesitan monetizar el costo de la captura de carbono para gestionar las primas en sus productos verdes, lo cual es posible a través de la venta de productos de CCU. Esta es una de las razones por las cuales la primera Evaluación Global acordada en la COP28 insta a los gobiernos a acelerar CCUS, especialmente en sectores difíciles de abatir.
¿Cómo puede la captura de carbono ayudar a India?
El plan de India para convertirse en una economía de 5 billones de dólares para fines de esta década depende en gran medida del crecimiento industrial. En consecuencia, podemos esperar un aumento correspondiente en las emisiones de gases de efecto invernadero de todas las industrias difíciles de abatir, que actualmente emiten alrededor de 700 millones de toneladas de CO₂ cada año.
India ya es el segundo productor más grande de acero y cemento. Actualmente, la opción más prometedora para la fabricación de acero primario de manera neutra en carbono es a través del hidrógeno verde (hidrógeno producido mediante energía renovable). Sin embargo, el análisis del CEEW sugiere que el acero basado en hidrógeno es aproximadamente un 50-127% más caro que el acero convencional en la actualidad. En cuanto al cemento, aproximadamente el 56% de las emisiones provienen de la descomposición de la piedra caliza, y esto no se puede mitigar sin la captura de carbono.
El análisis del CEEW indica que el 40% de los más de 500 millones de toneladas de CO₂ emitidas anualmente por las industrias del acero y el cemento de India pueden mitigarse mediante medidas de eficiencia energética, el uso de energía renovable y la utilización de combustibles y materias primas alternativos de bajo o cero carbono. El resto, 310 millones de toneladas de emisiones de CO₂, solo se pueden mitigar a través de CCUS.
Más allá del acero y el cemento, esta tecnología podría aplicarse en otras instalaciones industriales que tienen un volumen y concentración significativos de emisiones de CO₂ incluso después de adoptar energía renovable, como refinerías, plantas de fertilizantes y plantas químicas. India produce alrededor de 250 millones de toneladas de productos petroleros al año y 12 millones de toneladas de productos químicos (como metanol y carbonato de sodio). Una parte significativa de estos podría ser sustituida por productos basados en CCU.
En cuanto al almacenamiento, el análisis del CEEW ha encontrado que, en teoría, India tiene la capacidad de almacenar 359 mil millones de toneladas de CO₂, de las cuales 144 mil millones de toneladas estarían en formaciones salinas (formaciones rocosas porosas en lo profundo de la tierra que contienen agua salada no utilizable) y 170 mil millones de toneladas en basaltos (principalmente en los estados de Maharashtra y Madhya Pradesh). Los basaltos son atractivos porque, cuando se inyecta CO₂, se mineraliza para formar carbonatos sólidos y, por lo tanto, presenta un riesgo mínimo de fuga a largo plazo. India es uno de los pocos países con basaltos de inundación en tierra (formaciones rocosas resultantes de erupciones volcánicas que cubren grandes áreas) y puede aprovecharlos para el almacenamiento a gran escala.
El desafío actual
El costo mismo de la captura de carbono es una barrera significativa para su viabilidad comercial. La captura de carbono a través de métodos tradicionales basados en soluciones de aminas tiene un costo aproximado de USD 45-50 por tonelada de CO₂ para los gases de escape con una alta concentración de CO₂. Esto constituye alrededor del 55% del costo total del almacenamiento.
El hidrógeno verde es un insumo crítico en la captura y utilización de carbono, pero actualmente, el costo de producir hidrógeno verde mediante la electrólisis del agua en India es de alrededor de USD 4 por kg. Este alto costo, sumado al gasto de captura, resulta en primas significativas en los productos basados en la captura y utilización de carbono.
Las tecnologías de captura y almacenamiento subterráneo aún se encuentran en etapas bastante incipientes, con éxito limitado en proyectos globales de captura y almacenamiento permanente. Sin embargo, se están realizando inversiones significativas a nivel mundial, con 351 nuevas instalaciones de CCS en construcción. Proyectos anteriores en acuíferos salinos han enfrentado varios riesgos para la seguridad y estabilidad del CO₂ almacenado. Los basaltos pueden resultar más seguros en este sentido, ya que el CO₂ se mineraliza con riesgos mínimos posteriores a la inyección.
En India, gran parte del potencial estimado de almacenamiento se basa en el conocimiento a nivel superficial de las formaciones geológicas. Además, el desarrollo de estos recursos y la infraestructura para la captura y el transporte de CO₂ para su inyección comercial segura pueden llevar hasta dos décadas. Esto representa un tiempo considerable de espera para la industria.
India necesita cambios en las políticas
Para que CCUS sea una forma viable y escalable de reducir las emisiones de los sectores difíciles de abatir en India, se requieren los siguientes pasos.
En primer lugar, desarrollar tecnologías alternativas para la captura de carbono con el fin de reducir costos. Se deben considerar tecnologías innovadoras como hidróxidos metálicos y marcos orgánicos metálicos para reducir el costo de la captura de carbono.
En segundo lugar, incluir la CCU en la Misión Nacional del Hidrógeno Verde de India, que tiene como objetivo convertir al país en un centro mundial para la producción, uso y exportación de hidrógeno verde. El hidrógeno verde es fundamental para la producción de hidrocarburos sintéticos, por lo que la misión nacional debería extenderse para incluir objetivos e incentivos para productos de CCU.
En tercer lugar, evaluar y explorar los recursos de basalto como una prioridad. Se requiere un mapeo detallado y evaluación del basalto para determinar su verdadero potencial de almacenamiento e identificar ubicaciones para la inyección de carbono. También se necesitan proyectos piloto para determinar la viabilidad, identificar limitaciones operativas y brindar confianza a la industria de que la captura y almacenamiento de carbono es posible en India.
Cuarto, otorgar licencias para el desarrollo de CCS. Proporcionar licencias de exploración de tierras a empresas del sector público o privado acelerará la identificación y desarrollo de posibles yacimientos de CO₂. El gobierno luego puede generar ingresos basados en la cantidad de CO₂ inyectado y almacenado.
Quinto, desarrollar y actualizar normas y regulaciones industriales existentes para incorporar la captura y almacenamiento de carbono. Se deben desarrollar regulaciones para el transporte de CO₂, la operación de sitios CCUS y normas de seguridad para evitar posibles peligros como fugas de CO₂ o contaminación del agua subterránea.
Y finalmente, construir una red colaborativa de investigación. La experiencia y los aprendizajes de otras geografías (como Estados Unidos, Islandia, Noruega y Australia, que ya cuentan con instalaciones operativas de CCS) ayudarán a acelerar el desarrollo de CCS en India.
India se dirige hacia la descarbonización, adoptando las energías renovables y aspirando a liderar en el hidrógeno verde. Para consolidar sus objetivos de emisiones netas cero, es hora de que India considere activamente y desarrolle tecnologías de CCUS en todas sus industrias.
Hemant Mallya es Miembro del Consejo de Energía, Medio Ambiente y Agua (CEEW). Dirige el equipo de Sostenibilidad Industrial y Competitividad en el Consejo. Su trabajo se centra en el crecimiento industrial a través de medios sostenibles.
Sabarish Elango es Asociado de Programa en el Consejo de Energía, Medio Ambiente y Agua (CEEW). Sus intereses se centran principalmente en la transformación de sistemas industriales a través de vías efectivas de descarbonización.
