Cómo descarbonizar el transporte marítimo con amoniaco verde

El 90% del comercio mundial de bienes físicos se transporta por barco. Este es el motivo por el que cualquier suceso imprevisto que afecte a las rutas marítimas, como bloqueos en el Canal de Panamá o ahora la paralización de la navegación comercial en el Mar Rojo hacia el Canal de Suez, termina repercutiendo en el abastecimiento y el precio de los productos que consumimos. No es el único efecto directo que sufrimos de esta dependencia del transporte de mercancías marítimo, también la contaminación por el combustible pesado que queman los buques y su emisión de contaminantes tóxicos. ¿Y si el amoniaco verde fuera una alternativa de combustible viable?

Las rutas marítimas de comercio representan alrededor del 3% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, por lo que en 2018 la Organización Marítima Internacional (OMI) se comprometió a descarbonizar el transporte marítimo internacional. El objetivo marcado es reducir a la mitad estas emisiones para 2050, pero no resulta una tarea sencilla, toda vez que el transporte marítimo requiere combustible con alta densidad energética.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford, encabezados por el mexicano René Bañares-Alcántara, profesor de Ingeniería Química en el Departamento de Ciencias de la Ingeniería, podría haber encontrado una solución: el amoniaco verde, que se obtiene aplicando electrolisis al agua con electricidad procedente de energías renovables. El amoniaco (NH3) como combustible libre de emisiones no es una novedad, pues ya hace tiempo que se viene estudiando por ofrecer ventajas frente al hidrógeno, especialmente porque se puede licuar, almacenar y transportar fácilmente para su suministro, siendo más seguro y económico que el hidrógeno verde. La novedad del estudio de Oxford, publicado en Environmental Research: Infrastructure and Sustainability, es haber desarrollado un marco de modelado espacial para crear escenarios viables y rentables con el fin de establecer una cadena global de suministro de combustible de amoníaco verde.

El estudio concluye que dirigirse a los 10 puertos con mayor demanda de combustible a nivel mundial podría satisfacer el 21% de la demanda global de combustible, algo que podría escalar a más del 60% de la demanda si esta priorización descendiera a nivel regional. Para llegar a esta conclusión se ha trabajado con un marco capaz de combinar múltiples variables como la demanda de combustible, los escenarios comerciales futuros y un modelo de optimización espacial para la producción, el almacenamiento y el transporte de amoníaco ecológico, determinando de ese modo cuáles son las mejores localizaciones para satisfacer la demanda futura de combustible para los barcos.

Se ha trabajado con estimaciones de consumo de combustible y velocidad de 97.500 barcos, el consumo de combustible en rutas de puerto a puerto con una base de datos de 1.360 puertos o la simulación de asignación de rutas entre países utilizando el modelo OxMarTrans, que detalla la importancia de los puertos para las economías nacionales y globales. Toda esta información se ha cruzado con los lugares en los que más cantidad y más económica se puede producir energía renovable, fundamentalmente la solar.

Según la investigación, la demanda de amoníaco verde para 2050 podría ser de tres a cuatro veces la producción actual de amoníaco (gris) para poder alcanzar los objetivos de descarbonización, lo que implicaría unos costes que podrían chocar frontalmente con los intereses inversores. Según sus previsiones, la producción de amoniaco verde podría alcanzar en 2050 las 750 (MMTPA), es decir, cuatro veces de la producción actual de amoníaco basado en combustibles fósiles. El equipo del profesor Bañares-Alcántara ha tratado de asegurar la rentabilidad de ese suministro, para lo que han averiguado que la mejor opción es que prácticamente toda la producción de amoníaco verde se encuentre dentro de las latitudes 40° Norte/Sur.

La clave, los puertos regionales 

De los análisis realizados en esos 1.360 puertos de todo el mundo se desprende que existen una gran desigualdad en la demanda de combustible, por lo que apuntar inicialmente a los más grandes podría contribuir a una descarbonización sustancial del sector. De este modo, abordar los 10, 50 y 100 puertos principales a nivel mundial en términos de demanda de combustible cubriría el 21,3%-21,8%, 45,7%-46,7% y el 62,0%-62,6%, respectivamente, de la demanda acumulada de combustible de amoníaco verde. El estudio profundiza a nivel regional, encontrando que las desigualdades de demanda de combustible pueden ser aún mayores en ámbitos más reducidos, de manera que en Oceanía, África del Norte, Asia Meridional y Sudeste Asiático más del 60% de la demanda de combustible puede satisfacerse dirigiéndose a los 10 principales puertos regionales.

Según el profesor Bañares-Alcántara, aplicando su modelo se reemplazaría la dependencia actual de los países productoras de petróleo por una industria más regionalizada, en la que el amoníaco verde se produciría cerca del Ecuador en países con abundante tierra y alto potencial de energía solar, transportándose después a los centros regionales de demanda de combustible para el envío.

Por países, Australia se perfila como el principal proveedor de amoníaco verde, proporcionando casi el 50% del total de amoníaco exportado (casi cuatro veces más que el segundo mayor exportador, Chile), a pesar de que ocupa el puesto 19 entre todos los países productores de amoníaco en términos de coste de producción. ¿Cuál es entonces su ventaja estratégica? Su localización, que permite que la distancia de envío a los centros de demanda asiáticos (aproximadamente el 50% de la demanda de combustible) sea relativamente corta.

Otras localizaciones de producción en las que habría que invertir e impulsar serían Chile (para satisfacer la demanda en América del Sur), California (para la demanda en el oeste de EEUU), África noroccidental (para la demanda europea) y el sur de la Península Arábiga (para la demanda local y partes del Sur de Asia). El valor de las inversiones necesarias, fundamentalmente dirigidas a la financiación de la infraestructura de suministro, rodaría los 2.000 billones de dólares, la mitad de los cuales iría a parar a países de ingresos bajos y medios, con lo que ello implica para dinamizar sus economías con empleo verde.