Combustibles de carbono cero y transporte marítimo: ¿Una voluntad y un camino?

El sector del transporte marítimo consume unos 10 cuatrillones de BTU de combustible y emite mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono cada año. Eso es más que todas las emisiones de Alemania, más que todas las de Arabia Saudí y aproximadamente igual a las emisiones de todos los vehículos de pasajeros de Estados Unidos. Desde cualquier punto de vista razonable, la industria del transporte marítimo es uno de los principales emisores mundiales, uno de los sectores económicos que deben descarbonizarse por completo a mediados de siglo para mantener el calentamiento global por debajo de 1,5 grados C.

Eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte marítimo es una empresa enorme, pero el camino tecnológico a seguir está razonablemente claro y lo está desde hace unos años. Lo que ha faltado es la voluntad necesaria entre el sector del transporte marítimo y los reguladores regionales e internacionales para exigir y aplicar las medidas necesarias.

Las emisiones de gases de efecto invernadero del sector marítimo pueden eliminarse en gran medida si se pasa del fuel-oil pesado y el gasóleo marítimo a los combustibles con cero emisiones de carbono (ZCF), como el hidrógeno y el amoníaco, tal y como detallan CATF (ver aquí y aquí), otras organizaciones no gubernamentales(aquí y aquí), expertos académicos y gubernamentales(aquí y aquí) e instituciones financieras(aquí y aquí).

El amoníaco, que se fabrica combinando hidrógeno con nitrógeno capturado del aire ambiente, parece un combustible marino especialmente prometedor, sobre todo para los viajes transoceánicos. Puede utilizarse en pilas de combustible o -más convenientemente, al menos a corto plazo- en versiones adaptadas o construidas a propósito de los enormes motores de combustión interna de dos y cuatro tiempos que impulsan a los portacontenedores, petroleros y graneleros de todo el mundo. El amoníaco (NH3) no contiene átomos de carbono, por lo que no se produce dióxido de carbono cuando se convierte en energía, independientemente de si esa conversión se produce en una pila de combustible o en un motor alternativo. Y, como se explica más detalladamente aquí, las tecnologías de producción que utilizan sistemas de captura y almacenamiento de carbono o electricidad de origen renovable o nuclear pueden producir amoníaco con pocas o ninguna emisión de gases de efecto invernadero asociada.

La oportunidad que ofrece el amoníaco con cero emisiones de carbono para la descarbonización del transporte marítimo es evidente para un conjunto creciente de empresas e instituciones innovadoras, muchas de las cuales están dando pasos hacia la comercialización a gran escala de la tecnología de transporte marítimo con amoníaco. Algunos ejemplos recientes son:

• Agosto de 2020: Tres compañías navieras japonesas -NYK Line, Japan Marine United Corporation y Nippon Kaiji Kyokai (ClassNK)- anuncianun acuerdo conjunto de I+D para la comercialización de un buque cisterna de amoníaco.
• Octubre de 2020: El Registro de Lloyd's emitió "aprobaciones de principio" por separado (ver aquí y aquí) para los buques alimentados con amoníaco que están desarrollando los constructores navales surcoreanos Samsung Heavy Industries (SHI) y Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME). SHI y sus socios en el proyecto MISC, una importante naviera internacional con sede en Malasia, y MAN Energy Systems, que está desarrollando motores marinos compatibles con el amoníaco, están trabajando en un buque cisterna alimentado con amoníaco; el diseño de DSME es para un enorme buque portacontenedores(23.000 TEU).
• Febrero de 2021: La Autoridad Marítima y Portuaria de Singapur -que, como mayor puerto de abastecimiento de combustible del mundo, está preparada para desempeñar un papel de liderazgo en el cambio a los combustibles marinos sin emisiones de carbono- anunció que colaboraría con el principal productor de amoníaco Yara International, Lloyd's Register, SHI y MAN Energy Systems para desarrollar y promover el transporte marítimo con amoníaco.
• Marzo de 2021: En virtud de un acuerdo alcanzado por el productor de fertilizantes con sede en los Países Bajos, OCI, Hartmann Gas Carriers de Alemania, y MAN Energy Systems, OCI fletará nuevos buques cisterna de amoníaco que serán construidos y operados por y Hartmann y propulsados por motores MAN. Los socios también buscarán oportunidades para adaptar los motores marinos existentes para hacerlos compatibles con ZCF.
• Marzo de 2021: Un grupo de importantes empresas e instituciones del sector marítimo -A.P. Moller-Maersk, Fleet Management Limited, Keppel Offshore & Marine, el Maersk Mc-Kinney Moller Center for Zero Carbon Shipping, Sumitomo Corporation y Yara International- acordaronrealizar un estudio de viabilidad sobre el suministro de combustible de amoníaco al puerto de Singapur. Según se informa, la evaluación de la cadena de suministro tendrá en cuenta "el desarrollo de una cadena de suministro de amoníaco ecológica y rentable, el diseño de los buques de bunkering de amoníaco, así como la infraestructura de la cadena de suministro relacionada".
• Abril de 2021: El conglomerado industrial alemán thyssenkrup firmó un "contrato de ingeniería y suministro" con el principal productor de amoníaco CF Industries para "suministrar una planta de hidrógeno para la producción de amoníaco verde en el complejo de fabricación [de CFI] de Donaldsonville, en Luisiana", según las noticias. Las empresas identificaron el sector marino como consumidor objetivo.

Estas empresas están a la vanguardia de lo que probablemente será un viaje desafiante. Los buques portacontenedores y los graneleros consumieron 118 millones de toneladas métricas de combustible equivalente a fuel pesado en 2018, según datos de la OMI, lo que supone la mitad del consumo total de combustible del sector. Si esos mismos buques funcionaran con amoníaco en su lugar (suponiendo que se necesitan 1,89 toneladas métricas de amoníaco para sustituir una tonelada métrica de combustible marino, como se indica en este análisis de Kim et al. para 2020 ), habrían consumido 224 millones de toneladas métricas de amoníaco. La producción total de amoníaco en el mundo es de unos 180 millones de toneladas métricas al año, y casi todo ese amoníaco se fabrica con tecnologías que emiten cantidades significativas de dióxido de carbono.

¿Existe una manera de producir 224 millones de toneladas de amoníaco con tecnologías que emitan poco o nada de_CO2? Más inmediatamente, ¿hay una manera de suministrar a un portacontenedores de 5.000 TEU las 33.000 toneladas métricas de combustible de amoníaco con cero emisiones de carbono que consumiría durante un año de viajes entre, digamos, los puertos de Los Ángeles y Shangai? (La segunda pregunta es especialmente relevante para coZEV, un esfuerzo conjunto de las principales empresas minoristas, CATF, la Iniciativa de Alta Mar de Aspen y otras organizaciones para crear la demanda de las primeras rutas de portacontenedores con cero emisiones entre los principales puertos marítimos internacionales. Es probable que la primera ruta de este tipo sea servida por un portacontenedores de 5.000 TEU alimentado con amoníaco).

Se necesitarán aproximadamente 400 nuevas plantas de producción de amoníaco limpio a escala mundial para fabricar los 224 millones de toneladas métricas de amoníaco con cero emisiones de carbono necesarias para descarbonizar la flota mundial de portacontenedores y graneleros. (Por escala mundial, nos referimos a una instalación o complejo que produce unas 560.000 toneladas métricas de amoníaco al año a partir de unas 100.000 toneladas métricas de hidrógeno). Se trata de una empresa de dimensiones innegables. Sin embargo, tenemos los conocimientos necesarios para hacerlo, y podemos empezar a progresar con una planta de amoníaco limpio y un buque de cero emisiones cada vez. Si una de las primeras plantas de amoníaco limpio a escala mundial estuviera situada cerca de un puerto importante, sólo el 6% de su producción anual podría alimentar un buque portacontenedores de 5.000 TEU sin emisiones durante un año.

Lo que se necesita es la voluntad de seguir adelante, de desarrollar y aplicar nuevas políticas y nuevos modelos de negocio destinados a reducir el precio del amoníaco con cero emisiones de carbono y a introducirlo en el mercado de los combustibles marinos.

Dado que la mayor parte del transporte marítimo transoceánico se realiza fuera de la jurisdicción reclamada por los gobiernos nacionales, la autoridad reguladora sobre el sector marítimo es escasa e irregular. La autoridad que existe recae en su mayor parte en la Organización Marítima Internacional (OMI) de la ONU, una institución conservadora e impulsada por el consenso con sede en Londres. La OMI ha elaborado importantes requisitos normativos en materia de medio ambiente, como un reglamento para 2020 que limita drásticamente las emisiones de dióxido de azufre de los buques, pero su historial está repleto de iniciativas medioambientales retrasadas, bloqueadas o ineficaces. En particular, el requisito de reducción de gases de efecto invernadero de la OMI para 2018 es literalmente una medida a medias -sólo exige que el sector reduzca las emisiones de GEI "al menos en un 50% para 2050"- y el organismo no ha logrado hasta ahora establecer hitos significativos a medio plazo que pudieran generar un impulso útil. Los delegados de los países económicamente poderosos y el sector marítimo, que desempeña un importante papel consultivo en los procedimientos de la OMI, han frustrado los esfuerzos por reforzar la normativa sobre GEI.

Sin embargo, a lo largo del último año, a medida que se ha ido consolidando el imperativo mundial de hacer frente al cambio climático de forma responsable, otras partes interesadas en el espacio marino han empezado a trazar un rumbo diferente para el sector, uno que sea coherente con un límite de 1,5 grados C de calentamiento. Una serie de acontecimientos recientes señalan a la OMI y a los rezagados del sector que el cambio se acerca:

• La Comisión Europea votó a favor de incluir las emisiones de gases de efecto invernadero de los buques transoceánicos -incluso, potencialmente, las emisiones que se producen lejos de Europa- en el ámbito del Sistema de Comercio de Emisiones (ETS), la plataforma de comercio de créditos de carbono en el centro de la estrategia de regulación del cambio climático en Europa.
• Estados Unidos anunció que presionaría a la OMI para que exigiera la descarbonización total a mediados de siglo. En un discurso pronunciado en abril de 2021, John Kerry, enviado del clima en Estados Unidos , se comprometió a que Estados Unidos "trabaje con los países de la Organización Marítima Internacional (OMI) para adoptar el objetivo de lograr que el transporte marítimo internacional tenga cero emisiones en 2050 y para adoptar medidas ambiciosas que coloquen al sector en la senda para lograr este objetivo."
• El compromiso con la descarbonización del sector marítimo también se incluye entre las medidas de mitigación del cambio climático establecidas en la nueva Contribución Nacionalmente Determinada (NDC) de Estados Unidos: "Si bien las vías de emisión analizadas se centran en la reducción de las emisiones nacionales, Estados Unidos también está explorando formas de apoyar la descarbonización del uso de la energía marítima y de la aviación internacional a través de medidas nacionales, así como a través de la Organización Marítima Internacional (OMI) y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI)."
• Las grandes empresas que contratan al sector del transporte marítimo para trasladar millones de toneladas de mercancías están empezando a presionar a las navieras para que reduzcan sus emisiones. Las grandes empresas de venta al por menor que están detrás de coZEV, mencionadas anteriormente, quieren reducir sus emisiones de alcance 3 ayudando a descarbonizar las cadenas de suministro transoceánicas que utilizan. Del mismo modo, las empresas que se adhieren a la Carta de la Carga Marítima se comprometen a hacer un seguimiento y a informar sobre las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con el transporte marítimo del acero, el grano y otros productos a granel que comercializan, y a evaluar su rendimiento en comparación con los objetivos globales de reducción de emisiones. Y la reciente declaración de Heineken de que cambiará toda su actividad a servicios de transporte marítimo neutros en carbono para 2040 se produce tras el anuncio anterior de Unilever de que eliminará todas las emisiones de su cadena de suministro, incluidas las del transporte marítimo, para 2039.

Las pruebas emergentes de la voluntad de descarbonizar el sector marítimo -entre las empresas pioneras de venta al por menor y de productos básicos que están dispuestas a invertir en estrategias para eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero de la parte marítima de sus cadenas de suministro, entre los constructores navales innovadores y los desarrolladores de tecnología de motores y, más recientemente, entre los principales responsables políticos- son sólo un comienzo. Pero es un comienzo que podemos aprovechar.