Camí cap a la transició energètica i l’electrificació

El problema: fonts fòssils i CO₂

A nivell mundial, aproximadament un 80% de l’energia primària prové de fonts fòssils com el petroli, el carbó i el gas natural. Aquests combustibles s’obtenen de processos de refinació de cru o gas extrets de jaciments que s’han generat per acumular restes fossilitzades d’éssers vius que van viure fa milions d’anys.

L’ús d’aquests combustibles genera un problema significatiu: en cremar-los, s’allibera CO₂ (diòxid de carboni) a l’atmosfera, augmentant-ne alarmantment els nivells i alterant el cicle natural del carboni.

Conseqüència: efecte hivernacle

A la natura hi ha un equilibri entre el CO₂ present a l’atmosfera, la hidrosfera, la litosfera i la biosfera. Normalment, aquest balanç s’hauria de situar entre 170 i 330 parts per milió, però degut a la crema de combustibles fòssils, actualment es troba al voltant de 415 parts per milió.

Aquesta concentració més gran de CO₂ impedeix que gran part de la calor que entra amb els raigs solars s’alliberi de l’atmosfera cap a l’espai exterior, generant el conegut com a efecte hivernacle. Com a conseqüència directa, es produeix un escalfament global que afecta negativament tot l’ecosistema terrestre, contribuint al canvi climàtic i als seus efectes adversos.

Situació actual a Espanya: dependència dels fòssils

Al nostre país, el 66% de l’energia primària és d’origen fòssil. Els productes del petroli mouen principalment el sector de transport per terra, mar i aire. D’altra banda, el gas va destinat sobretot a la indústria i, en menor mesura, al sector residencial, serveis i institucional.

Això és perquè els motors de combustió interna són la regla general per als diferents vehicles de transport, mentre que la calefacció i aigua calenta sanitària (ACS) per gas és la fórmula ordinària en bona part del nostre territori peninsular.

Quines solucions hi ha?

Donada aquesta situació de partida, descarbonitzar el nostre país es planteja com un repte de gran magnitud. No obstant això, hi ha dues possibilitats realistes a mitjà termini:

La primera implicaria mantenir l’estructura actual de motors de combustió i de calderes de gas, però alimentades amb nous combustibles d’origen renovable. La segona se centraria a canviar a vehicles elèctrics i calefacció més ACS amb electricitat.

Per decidir quina d’aquestes dues opcions és més viable, n’analitzarem els impactes directes i l’energia necessària per alimentar-les, dimensionant el nou parc de generació energètica a cada escenari.

Solució #1: combustibles respectuosos amb el medi ambient

Mantenir en ús els actuals motors de combustió interna als vehicles de transport, a més de mantenir les calderes de gas actuals per a calefacció i ACS. Tanmateix, caldria eliminar de l’equació els combustibles fòssils.

L’avantatge és evident: mantenir tot el parc de vehicles i calderes. Tot i això, aquesta solució és molt poc viable, ja que, a més, es divideix en dues opcions diferents:

Els biocombustibles i la seva problemàtica

La primera opció per a aquesta solució implicaria utilitzar de manera directa combustibles d’origen orgànic (bioenergia), com ara el bioetanol i el biodièsel.

Els problemes d’aquesta opció són importants, ja que no hi ha prou producció per descarbonitzar l’economia amb aquests recursos d’origen agrícola. A més, aquesta situació resultaria perjudicial per a l’economia, i el més possible és que provoqués fam i escassetat, especialment als països més pobres.

Pensant en diversificació per països, la importació d’aquestes fonts al territori espanyol tampoc no suposa una solució del problema. L’augment de recursos biològics al país importador va de la mà d’una reducció dels mateixos recursos al país exportador, cosa que es compensa amb un consum més gran de combustibles fòssils i emissions a l’atmosfera. És a dir, la importació de bioenergies va acompanyada d’un efecte d’exportació d’emissions de CO₂.

Els electrocombustibles i la seva problemàtica

La segona opció per tenir combustibles nets, però sense recórrer a béns agrícoles, implicaria “fabricar-los” en lloc de “cultivar-los”.

L’hidrogen verd, produït amb energia elèctrica generada amb fonts renovables i la posterior conversió en carburants sintètics, és un carburant que té propietats molt similars a les dels combustibles fòssils quant a la seva utilització.

El problema per a aquesta opció rau en els recursos elevats que es requereixen. El total de potència de generació necessària per cobrir les necessitats d’energia final en termes anuals a Espanya seria de 240 TWh. I aquest procés requeriria instal·lar al voltant de 130 GW de potència de nova generació renovable.

Per fer-nos una idea de la magnitud, l’actual potència total instal·lada a Espanya és de 118 GW, així que això suposaria duplicar el mateix, i a més continuaria sent insuficient.

Solució #2: electrificar

Si mantenir motors de combustió interna i sistemes de calefacció més ACS via gas no sembla viable, ara caldrà valorar l’altra alternativa. Aquesta se centra en la substitució del parc mòbil actual per vehicles amb motor elèctric, les calefaccions de gas per sistemes de calefacció elèctrica, i l’aigua calenta sanitària de caldera de gas per electricitat.

Atesa la major eficiència dels motors i elements elèctrics davant dels de combustió, l’energia total seria d’uns 73 TWh i això requeriria instal·lar al voltant de 40 GW de potència de nova generació renovable. Per això aquesta solució sembla més òptima que l’anterior, ja que hem rebaixat substancialment l’energia final necessària i la potència de generació.

Si bé aquí la problemàtica òbviament rau en la substitució de l’actual parc mòbil per nous vehicles elèctrics, amb l’afegit de disposar d’una robusta xarxa de punts de recàrrega. A més de substituir els sistemes de calefacció i ACS de gas o gasoil per sistemes elèctrics. Per tot això, per descomptat, caldria també reforçar la xarxa elèctrica de transport i distribució, adequant-la a la nova situació.

Electrificació dels vehicles de turisme

Al nostre país comptem amb uns 24 milions de vehicles elèctrics, de manera que el repte és enorme. En primer lloc, creiem que caldrien programes públics d’incentius perquè els usuaris optessin per renovar el seu vehicle actual per un vehicle nou de motor elèctric.

En segon lloc, per molts incentius que es despleguessin, no seria viable sense una densa xarxa de punts de recàrrega a tots els pobles, ciutats i carreteres, i aquesta xarxa de càrregues hauria d’estar prou distribuïda per tot el territori.

Electrificació de transport pesant i vehicles industrials o agrícoles

Els vehicles més grans i pesats possiblement tindrien més dificultats per accedir a opcions amb motor elèctric, per la qual cosa, en aquest cas, es podrien migrar a l’ús de biocombustibles o electrocombustibles. No seria una bogeria reduir aquesta solució de combustibles respectuosos només per als motors més grans o motors industrials.

Electrificació de transport per aire i mar

En aquest cas, possiblement la solució més racional passa per la mateixa via que al punt anterior: aquesta part del transport pot ser més òptim passar-la a combustibles d’origen natural o elèctric. Tot i això, s’estan estudiant solucions elèctriques de proximitat en avions petits.

Electrificació del sector residencial

La virtut del sector residencial, quant a transició energètica es refereix, és que és totalment electrificable. Tot i això, aquesta substitució exigeix un cost d’inversió substancial per als ciutadans i propietaris dels immobles. Així mateix, cal pensar que si no hi ha incentius clars i evidents des dels poders públics no es duria a terme la substitució de forma ràpida.

L’electrificació al sector terciari

Pel que fa al sector serveis, ja hi ha reflexions molt semblants a les realitzades a l’apartat anterior, ja que bona part de l’economia del sector terciari es desenvolupa en immobles. Per això, les empreses o els empresaris autònoms que inverteixin en sistemes electrificats per a calefacció i ACS haurien de tenir també bonificacions especials que incentivin el canvi.

Electrificació al sector industrial

Finalment, hi ha una part de la indústria, especialment processos que requereixen assolir altes temperatures, que no es pot electrificar, però que pot anar passant a alimentar-se amb combustibles respectuosos amb el medi ambient. Així mateix, encara que hi ha processos que sí que podrien electrificar-se, però que implicarien el canvi de grans calderes o complexes maquinàries, podria ser interessant recórrer a l’hidrogen verd.

Aquest mateix recurs de l’hidrogen verd seria clau, per la seva capacitat de bateria, per a altres processos empresarials que actualment consumeixen combustibles fòssils. Per a la producció d’hidrogen, a més, es podrien utilitzar plantes i aprofitar els abocaments de la generació renovable.

Conclusions quant a la transició energètica i l’electrificació

Un futur sostenible ha de passar necessàriament per electrificar l’economia tant com sigui possible. Cal reconèixer que sempre existiran sectors o nínxols concrets en què s’hagi d’abordar la qüestió d’una forma diferent, normalment usant l’hidrogen verd o els combustibles respectuosos. Tot i això, la majoria dels processos haurien de passar a estar electrificats.

Com a qüestions transversals en tindríem bàsicament dues. En primer lloc, la instal·lació de nova generació renovable. En segon lloc, la dotació i el reforç d’una nova xarxa de transport amb més distribució elèctrica en alta, mitjana i baixa tensió. Per això, al marge de les inversions necessàries, esdevé essencial comptar amb una regulació garantista que protegeixi jurídicament prou els inversors.

Es tracta, sens dubte, d’un repte apassionant. La possibilitat d’abordar-ho segons el que s’ha exposat marcaria un abans i un després al nostre país, posicionant Espanya i el seu procés de descarbonització com a referent i model a seguir a nivell internacional.