La segunda vida del CO₂ el motor de una nueva industria circular y baja en emisiones



Según el informe Utilización del CO₂, elaborado por Tecnalia y publicado por Fundación Naturgy, hasta un 45% del carbono capturado podría valorizarse como producto en 2050. El estudio sitúa a España en una posición ventajosa para liderar esta transformación, gracias a sectores como el gasista, el químico, el de refino o el cementero, que ya exploran cómo convertir el CO₂ en combustibles sintéticos y materias primas sostenibles.

Por Jorge Murcia

En el debate sobre las soluciones a nuestra disposición para alcanzar los objetivos climáticos, a menudo, un elemento ha pasado inadvertido: el CO2. No obstante, este gas reclama un papel protagonista en la transición energética. Obtenido de fuentes renovables, está dejando de ser considerado un simple subproducto para convertirse en una materia prima industrial esencial. Desde su uso revolucionario en la producción de biocombustibles de nueva generación —vitales para descarbonizar sectores que no pueden ser electrificados— hasta su aplicación en una creciente gama de procesos industriales, el CO₂ se reclama como pieza clave de la transición energética. La UE considera que su captura y valorización constituye una herramienta imprescindible para cumplir los ambiciosos objetivos de reducción de emisiones y redefinir el modelo económico circular. 

La tecnología disponible hoy en día permite valorizar el CO₂ para generar combustibles sintéticos y productos químicos sostenibles. Así, el carbono deja de ser un problema para transformarse en un recurso clave en la transición hacia una economía circular y baja en emisiones.

El net zero, asumido como gran reto global, persigue un equilibrio entre los gases de efecto invernadero que se emiten a la atmósfera y los que se retiran de ella. Sin embargo, la evidencia actual muestra que el ritmo de calentamiento supera la velocidad a la que la economía planetaria está consiguiendo reducir sus emisiones.

La cadena de valor del carbono
Es aquí donde entra en juego la cadena de valor del CO₂: captura, transporte, almacenamiento, uso y conversión (CCUS, por sus siglas en inglés). Se prevé que un tercio del carbono capturado se valorice como producto en 2040, proporción que aumentará al 45% en 2050. Alcanzar esa ambiciosa meta requerirá fuertes inversiones en infraestructuras para optimizar todo el proceso, además de políticas que incentiven su adopción por parte de la industria.

En el primer eslabón, la captura, el dióxido de carbono se separa del resto de gases durante los procesos productivos o de combustión, aunque también existen soluciones que permiten atraparlo directamente del aire. El transporte se puede llevar a cabo mediante tuberías, barcos o tren —o una combinación de varios—, y el almacenamiento tiene lugar en formaciones geológicas seguras: acuíferos salinos profundos, antiguos yacimientos de petróleo y gas, o rocas porosas.

El uso y conversión del carbono representa la última fase del proceso, y constituye tanto una herramienta tecnológica como una estrategia industrial y ambiental. Así lo reflejan diversos estudios, como el elaborado por la Fundación Naturgy y el centro de investigación aplicada y desarrollo tecnológico Tecnalia.

El informe, titulado «Utilización del CO₂», analiza en profundidad el papel de estas tecnologías de captura y uso del carbono, el contexto regulatorio que debe potenciarlas, y traza una hoja de ruta para empresas, administraciones y agentes tecnológicos interesados en posicionarse en la cadena de valor del carbono como vector clave hacia la descarbonización y la reindustrialización sostenible.

Combustibles sintéticos
Con la tecnología actualmente disponible, la valorización del CO₂ permite, en primer lugar, producir combustibles sintéticos para sectores como el transporte marítimo, la aviación, la industria pesada, la petroquímica o los consumos térmicos residenciales.

Entre esos combustibles se encuentra el gas natural sintético (GNS) o metano sintético, una alternativa baja en carbono al proceder de CO₂ capturado e hidrógeno renovable. El CO₂ también se puede aprovechar para fabricar metanol, una de las materias primas más importantes de la industria petroquímica y energética, con una demanda global en constante crecimiento. Actualmente, sin embargo, su producción convencional es menos eficiente, ya que se basa en el reformado de gas natural con vapor de agua, un proceso que genera una mezcla de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂) e hidrógeno (H₂).

El ácido fórmico (HCOOH) es un compuesto fundamental en la síntesis química de numerosos productos. Se utiliza como conservante, en la industria textil y del cuero, y como coagulante en la producción de caucho natural. Actualmente se genera mediante la hidrólisis del formiato de metilo, pero su obtención directa a partir de CO₂ ofrece una oportunidad para reducir este gas de efecto invernadero.

El monóxido de carbono (CO) es fundamental para la síntesis de numerosos productos químicos y combustibles. Se obtiene mediante la oxidación parcial del carbón o de hidrocarburos fósiles a temperaturas muy elevadas (800 oC). Por ello, producirlo a partir de CO₂ mediante distintas técnicas se ha convertido en un proceso clave dentro de las tecnologías de captura y reutilización de carbono.

CO₂ Value Europe estima que, en 2050, hasta 86,5 millones de toneladas de dióxido de carbono podrían utilizarse en la producción de combustibles. Su uso, además, no implicaría modificar las motorizaciones de los medios de transporte y sería compatible con la infraestructura de distribución existente. No obstante, conviene tener en cuenta que la inmensa mayoría de las transformaciones del CO₂ requieren hidrógeno, que debe ser verde, con el sobrecoste que ello conlleva hoy por hoy.

Productos químicos sostenibles
La valorización del carbono también puede impulsar la fabricación de productos químicos sostenibles. Tal y como destaca el informe de Naturgy y Tecnalia, el carbono representa, en toda su cadena de valor, « no sólo una herramienta para alcanzar objetivos climáticos, sino también para impulsar la actividad industrial e investigadora». Son numerosos los sectores beneficiados por la valorización del CO₂, entre ellos el gasista, el de refino, la industria química y el cementero.

El impulso del sector gasista
La integración del CO₂ en la cadena de valor gasista, al margen de contribuir a la reducción de emisiones, diversifica la cartera de productos y servicios del sector. Además, no sólo revaloriza los activos de transporte y distribución, sino que crea un nuevo negocio de generación de gas sintético y facilita la transición hacia un sistema energético menos dependiente de importaciones de hidrocarburos.

El biogás y su metanización suponen otra oportunidad estratégica para las empresas del sector: este proceso convierte CO₂ y H₂ renovable en metano sintético compatible con la red de gas existente, que puede comercializarse como combustible sostenible para el transporte y la generación de calor.

La industria química, motor de innovación
Las empresas químicas desarrollan una de las actividades industriales más importantes de España: más de 3.500 compañías, con un volumen de negocio que supera los 60.000 millones de euros, generan más de 200.000 empleos directos. El uso de CO₂ capturado tiene aquí un enorme potencial, sobre todo en la producción de compuestos orgánicos como el metanol, los poliuretanos, el ácido carbónico y otros derivados. Además de reducir la huella de carbono, genera nuevos puntos de valor en la cadena de producción, aumenta la eficiencia y reduce la dependencia de materias primas fósiles, lo que puede traducirse en una mejora de la competitividad del sector frente a otros países europeos.

La apuesta por los e-fuels
La actividad de refino se perfila como otro de los grandes protagonistas en el uso del CO₂, por ejemplo, para la producción de hidrocarburos sintéticos (e-fuels), que se presentan como alternativa a los combustibles fósiles en la movilidad. Las ocho plantas españolas disponen de una capacidad de refino superior a los 77 millones de toneladas, y en 2023 su volumen de negocio superó los 48.500 millones de euros.

Cemento y hormigón
Las posibilidades que abre la valorización del dióxido de carbono benefician también a las empresas cementeras y de producción de hormigón. La industria del cemento —compuesta por cuatro grupos empresariales con 32 plantas en España— puede usar el CO₂ en diversas aplicaciones: por ejemplo, en la carbonatación del cemento (se inyecta en los residuos de la producción para formar minerales estables) o en la fabricación de hormigón de bajas emisiones.

Para materializar todos estos proyectos, los sectores mencionados necesitan la ayuda de otros que aporten gran parte de la tecnología necesaria, especialmente el de la ingeniería, pero también el de los bienes de equipo. Además, dado que el sector de la valorización del CO₂ está dando sus primeros pasos comerciales, resulta imprescindible potenciar la colaboración y las sinergias —tanto de negocio como geográficas— a través de clústeres regionales.

Iniciativas empresariales
El estudio Utilización del CO₂ subraya que, como en todo desarrollo industrial y especialmente en sus etapas incipientes, se necesita «una definición de objetivos estratégicos y unos marcos normativos claros por parte de las administraciones españolas», alineados con los europeos. Además, señala la necesidad de mecanismos de financiación «que permitan el arranque de proyectos piloto, reduzcan riesgos y costes iniciales, e incentiven la innovación y la competitividad industrial».

En España han surgido iniciativas empresariales en esta dirección. Es el caso de All4Zero, un hub de innovación tecnológica con orientación industrial centrado en el desarrollo de tecnologías para la descarbonización y la economía circular. Conformada por ArcelorMittal, Holcim, Iberia y Repsol, la alianza ha priorizado una serie de instrumentos con alto potencial vinculados a la captura y el transporte de CO₂, entre otros retos planteados por socios externos como Enagás, Sacyr, Ilunion o Urbaser.

En esta línea, el hub ha evaluado tecnologías que desarrollan materiales y sistemas de medición para mejorar la eficiencia y la seguridad del transporte y almacenamiento del CO₂ capturado, así como garantizar su calidad para usos posteriores. Se trata de soluciones que implican a diversas empresas y centros tecnológicos de todo el país, y que demuestran cómo la cooperación y la transferencia de conocimiento pueden impulsar a todo un sector industrial.

Hub COnet2, un hito en la descarbonización industrial

Enagás, el Gobierno vasco —a través del Ente Vasco de la Energía (EVE)— y las empresas industriales Petronor, Heidelberg Materials, Calcinor y Terresis Centro de Magnesitas Navarras, con la colaboración de Nortegas, firmaron el pasado 18 de marzo un Memorando de Entendimiento (MoU) para el desarrollo conjunto y coordinado del Hub COnet2 Norte. Se trata de un proyecto integral en el norte de España que diseñará la cadena de valor completa de captura, transporte, distribución, uso y almacenamiento de CO₂ (CCUS).

El principal objetivo del acuerdo es asegurar «un desarrollo integrado, ordenado y eficiente de toda la cadena de valor del CO₂» en el norte de España. Este proceso incluye «desde la captura de carbono en los centros industriales participantes, hasta su transporte y distribución mediante las infraestructuras logísticas»" —que comprenderán ductos específicos, una terminal de almacenamiento temporal y de licuefacción, y las infraestructuras marítimas necesarias— «para su almacenamiento geológico y/o valorización».

El proyecto tiene la vocación de desempeñar un papel clave en la descarbonización de sectores industriales difíciles de abatir, en línea con los objetivos europeos de reducción de dióxido de carbono. Además, se irá ampliando progresivamente a otras empresas y comunidades autónomas del norte de España.

El diseño de la infraestructura logística de CO₂ estará liderado conjuntamente por Enagás y el Gobierno vasco, de forma coordinada con Nortegas. El proyecto tomará como base la red de Enagás Transporte del Norte (ETN) y la planta de Bahía de Bizkaia Gas (BBG), ambas sociedades participadas por Enagás y el EVE.

Por su parte, Petronor, Heidelberg Materials, Calcinor y Terresis Centro de Magnesitas Navarras participarán en el desarrollo de sus propios proyectos de captura de CO₂. Además, Petronor promoverá tecnologías de valorización del dióxido de carbono, "lo que reforzará el carácter circular del proyecto y abrirá nuevas oportunidades industriales".

El Hub COnet2 Norte está incluido en la lista provisional de Proyectos de Interés Común (PCI) europeos. La iniciativa conjunta pretende facilitar el desarrollo de una estrategia coordinada para la solicitud de ayudas europeas, como las procedentes del Mecanismo Conectar Europa (CEF) y del Fondo de Innovación (Innovation Fund).