Análisis de las opciones de reducción de emisiones del sector de cemento en España hasta el horizonte 2030

Abstract

España, como parte de la Unión Europea, se ha comprometido a reducir entre un 80% y un 95% las emisiones de gases de efecto invernadero con respecto al año 1990 en el horizonte 2050. Previamente, se ha trazado una hoja de ruta con unos objetivos de reducción de emisiones GEI un 40% para 2030. Sin embargo, existe un vacío de conocimiento sobre el conjunto de tecnologías que podrían ser adoptadas en la industria española que permitan cambiar el patrón de consumo de combustibles en el medio plazo y reducir las emisiones. Igualmente, determinados sectores como el de cemento restringen la capacidad del la industria de reducir emisiones por su alta dependencia del coque de petróleo y un gran porcentaje de emisiones inevitables. En este contexto, se ha decidido modelar la industria de cemento española con el objetivo de evaluar los costes y el funcionamiento del sector para un horizonte 2020-2030, considerando diferentes hipótesis y situaciones. Los resultados extraídos de los diferentes escenarios analizados han concluido que el sector de cemento reducirá sus emisiones un 42,7% respecto a niveles de 2005 para el horizonte 2030 mediante la sustitución de combustibles fósiles por alternativos, renovación de hornos y materias primas sustitutivas de clínker. Las tecnologías de captura de emisiones no serán viables para el sector en el medio plazo, aunque representarán un papel clave en la consecución de los objetivos para 2050 reduciendo las emisiones del proceso de calcinación. Adicionalmente, los ciclos de inversión tendrán un gran impacto en la eficiencia energética y descarbonización del sector en el medio plazo. La vida útil de los hornos actuales, apunto de completarse, supone un palanca de cambio hacia un modelo más eficiente. Sin embargo, esta renovación sólo vendrá acompañada de una mayor demanda de cemento y objetivos de reducción de emisiones más restrictivos.

Spain, as a part of the EU, has made a commitment to reduce GHG emissions by the 2050 time horizon between 80% and 95% with respect to 1990 levels. To reach this objective, the EU has established a roadmap including a set of intermediate milestones to guide the transition towards decarbonization. The 2030 framework defines a target of reducing GHG emissions by 40% compared to 1990. However, there is a knowledge gap in the Spanish industry about the technologies that may be implemented in the midterm which will permit the change of the current energy carrier and result in the reduction of emissions. Additionally, there are certain sectors with energy restrictions which in turn reduce the potential of the industry to reach its decarbonization targets. Particularly, the cement industry has a high energy dependence from petroleum coke and an abundant amount of unavoidable emissions from the clinker production process. In the given context, a Spanish cement industry optimization model was designed in order to study the operational behavior and costs of this sector in the time horizon 2020-2030. The conclusions obtained show that the Spanish cement sector will reduce its CO2 emissions by 42,7% respect to 2005 levels in the time horizon 2030 by replacing fossil fuels with alternative fuels, renovation of cement kilns, and substituting alternative de-carbonated raw materials in clinker production. The carbon capture technologies will not be economically viable for this industry in the midterm. Nonetheless, they will represent a key role in achieving the 2050 objectives by capturing CO2 emissions from the calcination process. Additionally, the investment cycles will have an outstanding impact on energy efficiency and decarbonization of the sector in the time horizon 2030. Although the useful life of the current Spanish cement kilns is nearing its end, it is a lever for a more efficient model going forward. However, this renewal will only be accompanied by a greater demand for cement and more restrictive emission reduction targets.