Por Dra. Alicia Martínez de Yuso, ZLC Project Manager y Dra. Beatriz Royo, ZLC Profesora Asociada.
Es un hecho generalmente aceptado que, desde el punto de vista económico, medioambiental y social, nuestras economías necesitan ser mucho más circulares. El concepto está lejos de ser radical -el dicho de que «los residuos de una empresa son la materia prima de otra» puede ser una simplificación excesiva (la circularidad abarca mucho más que los materiales de desecho)-, pero no deja de ser cierto.
Sin embargo, incluso o especialmente en las densas concentraciones industriales que caracterizan la economía europea, ha resultado muy difícil establecer economías circulares que sean autosostenibles a gran escala. Se han demostrado muchos ejemplos individuales de simbiosis industrial, pero normalmente con sólo un puñado de participantes. Incluso cuando estos proyectos piloto han tenido éxito desde el punto de vista técnico y económico, a menudo no se han mantenido, y mucho menos ampliado: si uno o dos participantes se desvinculan, quizás porque su negocio ha cambiado, o simplemente porque el «defensor» del proyecto se ha marchado antes de que el concepto se haya arraigado realmente, estas iniciativas a menudo han fracasado en última instancia.
Se necesita un enfoque nuevo y más ambicioso para crear circularidades a gran escala en términos de uso compartido de tecnología e infraestructuras, integración de residuos y utilización de energía y materiales que no solo sean autosuficientes, sino que se expandan a través de los ecosistemas industriales, sociales y medioambientales circundantes.
Puede que IS2H4C no sea un acrónimo inmediatamente intuitivo, pero es el título de un nuevo proyecto de cuatro años de duración financiado por Horizonte Europa en el que participa ZLC, y que creemos que puede ser uno de los más importantes de su área con los que hemos estado asociados en los últimos años.
“De la Simbiosis Industrial a Nodos para la Circularidad «, por ampliar el acrónimo, desplegará una investigación pionera sobre innovaciones empresariales, sociales y gubernamentales que apoyarán ecosistemas de circularidad que abarcarán regiones industriales enteras, demostradas en cuatro centros con características muy diferentes.
Su núcleo será la creación de una plataforma de colaboración digital que pueda utilizar módulos de apoyo a la toma de decisiones para gestionar los recursos, la infraestructura y el intercambio de información en cada centro de circularidad (H4C). El planteamiento dará prioridad a la eficiencia en el uso de los recursos, el máximo aprovechamiento de las energías renovables (incluidos los elementos de las economías industriales basadas en el hidrógeno), la prevención de residuos y el fomento de la simbiosis no solo entre industrias, que pueden estar o no obviamente relacionadas, sino también con las zonas urbanas o rurales del interior de los centros mediante la reutilización y el reciclado de flujos de residuos inevitables: sólidos, líquidos, gaseosos o, de hecho, energía residual procedente de procesos industriales.
El objetivo no es solo demostrar tecnologías -de hecho, muchas de ellas ya están validadas técnicamente-, sino vincularlas a empresas innovadoras y, en su caso, a procesos normativos que ayuden a crear mercados funcionales para la circularidad. Es ridículo que las empresas gasten mucho dinero en deshacerse de residuos que deberían tener valor para otro usuario. Hay muchas razones para este fracaso del mercado (la compleja logística es una de ellas), y una parte importante de la tarea consistirá en recopilar datos sobre todos los factores técnicos, financieros y de otro tipo para crear mapas completos de los productos y procesos implicados. A partir de ahí podrán desarrollarse las herramientas de apoyo a la toma de decisiones que tiendan a optimizar la totalidad de los resultados económicos, medioambientales y sociales.
Esto puede sonar digno pero necio: no es así. IS2H4C tiene unos objetivos sólidos y cuantificables: reducir el consumo de energía, las emisiones de residuos y las emisiones de carbono al menos un 10%, 20% y 30%, respectivamente.
Los cuatro centros de demostración se han elegido por sus diferentes combinaciones de industrias, tanto fabricantes como de servicios de apoyo, y por la percepción de que un gran número de empresas y organismos estarán dispuestos a participar.
En Alemania, Industriepark Höchst, cerca de Frankfurt, alberga unas 90 empresas de los sectores farmacéutico, químico, biotecnológico y de servicios, y cuenta con una agrupación ProcessSustainability cuyo objetivo es lograr la neutralidad de carbono para empresas concretas a través de diversas tecnologías. IS2H4C se basará en esta infraestructura a través de enfoques que incluyen la producción de materias primas a partir de CO2 capturado y H2 de la electrólisis; el uso de calor residual tanto para calefacción urbana como para aumentar las bombas de calor para uso industrial a temperaturas más altas; la producción de hidrógeno a partir de aguas residuales, y la carbonización hidrotérmica asistida por microondas de residuos biogénicos, de nuevo para producir hidrógeno.
El Hub Industrial Vasco para la Circularidad, en el norte de España, basándose en el objetivo de descarbonización industrial 2050 del Gobierno Vasco, ya ha identificado varias simbiosis potenciales entre diferentes sectores, tan diversos como el acero, el cemento, la cal, la refinación de petróleo y la pasta y papel. El proyecto analizará el uso de O2 y/o H2 electrolítico en la producción de acero, y su potencial en otras industrias; captura de CO2 para las industrias de cal, cemento y petróleo; el uso de escorias de acero en productos de construcción; y los usos potenciales de biocoque y biogás derivados de la pirólisis de residuos urbanos. También se explorarán tecnologías basadas en H2.
En Turquía, la zona de Izmir-Manisa es una zona portuaria e industrial con una especial fortaleza en petróleo y gas, y en la fabricación de electrodomésticos. Aquí se prestará especial atención al H2 electrolítico para la producción de etanol (y a posibles vías para el 02, que es el otro producto de la electrólisis); también al uso del CO2 capturado como insumo para la producción de poliuretano sin isocianato, una alternativa al poliuretano convencional que es un material importante en los frigoríficos.
Por último, la región de Twente, en los Países Bajos, ya se considera un H2Hub, un lugar donde empresarios, organizaciones gubernamentales, investigadores e instituciones del conocimiento pueden colaborar en el desarrollo de aplicaciones para la tecnología del hidrógeno, e incluye Almelo Energy, un distrito de energía positiva cuyo objetivo es eliminar el uso de gas natural, promover el equilibrio local (reduciendo la ineficiente distribución de energía a larga distancia), la reducción de picos y el desplazamiento de carga, y el autoconsumo a nivel de distrito. IS2H4C estudiará el uso del oxígeno creado a partir de la producción de H2 en el tratamiento de aguas residuales y el uso de dicha agua para alimentar la producción de H2 (una circularidad importante en una región propensa a la escasez de agua). El crematorio pasará del gas natural al hidrógeno, mientras que las instalaciones para almacenar energía generada por el viento servirán de apoyo a la producción de H2. Otros aspectos serán la posibilidad de producir biogás a partir del estiércol del ganado para sustituir al gas natural en una central combinada de calor y electricidad, la recuperación del calor residual de la electrólisis para la calefacción de oficinas y la distribución de hidrógeno a consumidores y empresas de logística por camión o a través de estaciones de servicio.
La ambición de IS2H4C va mucho más allá de estos cuatro centros. Se pretende formar al menos a 350 estudiantes y 175 asistentes científicos en los principios de los centros para la circularidad y, además de las más de 100 empresas que participan en estos centros, llegar a más de 500 más a través de asociaciones y proyectos hermanos, en última instancia con el objetivo de estimular otros 15 H4C en toda Europa.
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