La transición energética es una historia de electrificación. Pero la rápida electrificación puede plantear enormes retos a la industria pesada, dependiente de los combustibles fósiles para suministrar calor a alta temperatura, y a los operadores de red, que empiezan a ceder bajo el peso de los cuellos de botella en la transmisión y la variabilidad de las energías renovables.

Al mismo tiempo, las tecnologías avanzadas de baterías aún están lejos de poder satisfacer los estrictos requisitos de rendimiento de los sectores de la aviación y la marina. La bioenergía surgió como la principal solución inmediata para descarbonizar los sectores que se resisten a la electrificación.

En la actualidad, el mercado de la bioenergía está valorado en 44.000 millones de dólares y, para 2050, se espera que crezca hasta los 125.000 millones según el caso base de Wood Mackenzie (la trayectoria actual del mundo). Si el mundo cumple los objetivos de balance neto cero en 2050, la bioenergía podría aumentar hasta los 500.000 millones de dólares en el escenario de balance neto cero de Wood Mackenzie.

Los usos tradicionales de la bioenergía se centran en la quema de leña para cocinar y calentarse, y en la producción de biocombustibles líquidos para el transporte por ruta, con posibles efectos perjudiciales para el medio ambiente y el suministro de alimentos. En cambio, la bioenergía moderna se basa en los residuos. Las nuevas tecnologías pueden aprovechar desde residuos agrícolas y forestales hasta residuos municipales e industriales, convirtiendo lo que antes se consideraba basura sin valor en recursos energéticos renovables, neutros en carbono y versátiles.

En la actualidad, el mundo utiliza un tercio de los recursos bioenergéticos disponibles -45 exajulios (EJ), equivalentes al 7% del suministro mundial de energía primaria-, dejando el resto sin utilizar y, en su lugar, llenando el vacío con combustibles fósiles. En el escenario Net Zero de Wood Mackenzie, esperamos que aumente a 103 EJ en 2050, equivalente al 20% del suministro mundial de energía, y al 59% del potencial bioenergético total disponible de 175 EJ. Esto reducirá las emisiones mundiales en 8,3 Bt de CO2, lo que equivale al 22% de las emisiones actuales.

Cada fuente de residuos es adecuada para su conversión en combustibles diferentes. Los residuos sólidos son versátiles y permiten la extracción de syngas (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno); biocrudo (un precursor de los biocombustibles líquidos); o simplemente calor a alta temperatura para su uso en la industria pesada y la generación de energía.

Los residuos líquidos pueden convertirse en biogás mediante la digestión anaeróbica de residuos ganaderos y aguas residuales. El biogás puede convertirse en biometano, un combustible neutro en carbono químicamente idéntico a su homólogo fósil, el gas natural.

Por último, los residuos grasos y oleaginosos, junto con los cultivos energéticos, ya suelen transformarse en bioetanol y biodiésel. Estos biocombustibles líquidos suelen mezclarse con la gasolina y el gasóleo, y representan en la actualidad alrededor del 10% del suministro mundial de combustible para el transporte.

El problema no radica tanto en la demanda de estos combustibles como en la oferta. Y ahí está el verdadero problema.

La obtención de bioenergía a gran escala no depende tanto de los avances tecnológicos - muchas vías ya están maduras y son comercialmente viables - como de los costos de transporte de las materias primas. La mayor parte de los residuos brutos tienen poco valor en su estado no procesado; los elevados costos de transporte pueden superar a menudo el valor de la carga. La fuente de suministro de estas materias primas tampoco suele ser adyacente a las industrias que las utilizan.

Dado que los residuos sólidos representan el 86% del suministro teórico de bioenergía, la solución es sencilla: reducir el costo unitario del transporte eliminando las fracciones de aire y agua en cada envío. Estas tecnologías de procesamiento ya están maduras; que sea económicamente viable o no depende de las condiciones del mercado local.

Los residuos líquidos presentan un problema diferente. Cualquier transporte de líquidos acabaría transportando sobre todo agua. En su lugar, las conversiones de líquidos en energía se basan exclusivamente en la infraestructura de aguas residuales existente mediante la construcción de biodigestores cerca de las explotaciones ganaderas o dentro de las instalaciones de tratamiento de aguas.

A pesar de unas perspectivas generales prometedoras, la bioenergía se enfrenta a problemas de escalabilidad. Siempre habrá un límite máximo de suministro, ligado a la cantidad de residuos que generen otros sectores. En cuanto a los residuos utilizados, el mercado de materias primas no está organizado y el suministro no está garantizado. Mientras que las energías renovables tienen la seguridad de que el viento soplará y el sol brillará, la dependencia de los residuos de las instalaciones de bioenergía las deja a merced de vientos contrarios más amplios.

Y aunque en conjunto hay suficientes recursos -si no un exceso- esperando a ser utilizados, para cualquier instalación individual, los pequeños cambios en el entorno operativo externo pueden afectar negativamente a la economía del proyecto.

En la mayoría de los casos, el costo de producción de biomasa mejorada, biometano y biocombustibles supera el de los combustibles fósiles equivalentes. En Europa, la tarificación del carbono llevó a los pellets de madera a la paridad de precios con el carbón y el gas natural. Sin embargo, los biocombustibles líquidos se enfrentan a dificultades económicas, ya que el costo de la materia prima duplica aproximadamente el precio del crudo. A pesar de este sobreprecio, la bioenergía sigue siendo rentable en comparación con otras vías avanzadas de descarbonización, ya que se calcula que en 2030 costará menos de la mitad que el hidrógeno, la captura de carbono y los combustibles sintéticos.

La actividad del mercado aumenta gracias a un mayor apoyo político

El apoyo a las políticas es clave para liberar el potencial de la bioenergía al reducir el riesgo de algunos aspectos de la cadena de valor. El apoyo financiero directo a través de créditos fiscales, la mejora de las tarifas de entrada y la financiación en condiciones favorables pueden impulsar la adopción, mientras que los mandatos de consumo y la tarificación del carbono pueden garantizar la demanda a largo plazo.

Por ejemplo, la directiva de la UE sobre combustible de aviación sostenible (SAF) generó una oleada de actividad inversora en biocombustibles líquidos. El mandato exige que el 70% del combustible de aviación de la UE proceda de SAF para 2050 y establece fuertes sanciones en caso de incumplimiento. Si este requisito se cumpliera en su totalidad con biocombustibles, equivaldría a un millón de barriles de biojet al día.

El apilamiento de valor y la integración con otras industrias pueden generar nuevas fuentes de ingresos. El gas de síntesis y el biocrudo son productos bioenergéticos versátiles que pueden utilizarse como combustible para el transporte y como materia prima para productos químicos. La captura y secuestro de carbono en la bioenergía (BECCS) es una de las pocas tecnologías capaces de producir emisiones netas negativas a gran escala. La producción de biometano también produce fertilizantes orgánicos de alta calidad. Aparte de sus beneficios directos, la bioenergía ofrece oportunidades para mejorar la gestión de los residuos y la seguridad del suministro.

*Con información de Forbes US