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¿Dónde almacenará Europa su CO2? 

4 de julio de 2023 Área de trabajo: Captura de carbono

CATFpone de relieve que existe un amplio potencial para desarrollar la capacidad de almacenamiento en una amplia gama de Estados miembros que desean utilizar la captura y almacenamiento de carbono (CAC) para descarbonizarse o para ayudar a otros países a descarbonizarse. Al trazar un mapa de la relación entre la geología de almacenamiento adecuada y las posibles zonas de alta demanda de CAC, también ayuda a visualizar dónde se ubicarán más eficazmente los nuevos emplazamientos de almacenamiento y dónde deberían surgir los corredores clave de transporte deCO2. Mientras que el Mar del Norte es capaz de almacenar siglos de emisiones europeas, el sur y el este de Europa pueden sufrir limitaciones de capacidad localizadas si se depende en exceso de los pocos centros de almacenamiento que se están desarrollando en la actualidad. 

La captura y el almacenamiento de carbono son esenciales para que Europa alcance su objetivo jurídicamente vinculante de neutralidad climática en 2050, sobre todo como medio para descarbonizar industrias difíciles de eliminar y conseguir la eliminación permanente deCO2 de la atmósfera. En los últimos seis meses, las tecnologías de captura de carbono han recibido un nuevo reconocimiento de la Comisión Europea, con la inclusión de un objetivo de capacidad anual de almacenamiento deCO2 de 50 millones de toneladas para 2030 en la propuesta de Ley de Industria Neta Cero (NZIA), y una Estrategia de Gestión del Carbono Industrial prevista para finales de año. 

Tras el trabajo deCATFpara poner de relieve la escasez de almacenamiento geológico disponible, este nuevo enfoque en la puesta en el mercado de la capacidad de almacenamiento deCO2 es un avance bienvenido. En el último año, se han anunciado muchos nuevos emplazamientos de almacenamiento deCO2 en en el Mar del Norte y sus alrededores, con proyectos en Dinamarca que podrían alcanzar el objetivo de 50 Mt/año. Sin embargo, para que la NZIA sea realmente útil para acelerar la descarbonización industrial en Europa, debe impulsar nuevos proyectos de almacenamiento en regiones donde actualmente hay poca actividad, especialmente en el sur, centro y este de Europa. Para los emisores de estas regiones, enviar suCO2 hasta el Mar del Norte supondrá una desventaja competitiva o un coste prohibitivo.  

Pero, ¿cuánta capacidad de almacenamiento geológico hay disponible en toda Europa? ¿Existe capacidad suficiente para almacenarCO2 a escala más local? ¿Cómo se desplazará elCO2 por la región y cómo podría optimizarse? Un nuevo estudio en profundidad realizado por CATF y Element Energy (una empresa de ERM) trata de responder a estas preguntas confrontando la futura demanda de captura deCO2 con la geología de almacenamiento adecuada.  

Principales conclusiones: Liberar el CO2 de Europa  

  • Europa tiene suficiente capacidad potencial de almacenamiento para hacer frente a las tasas previstas de captura deCO2 durante al menos 500 años. 
  • Más de dos tercios de los países europeos tienen capacidad suficiente para almacenar al menos 100 años de sus propias emisiones industriales capturadas. 
  • Confiar únicamente en los centros de almacenamiento deCO2 actualmente previstos en (escenario de exportación) puede provocar limitaciones de capacidad en el sur y el este de Europa. 
  • En el escenario de exportación, se necesitan redes de transporte deCO2 de gran volumen con un caudal de al menos 20 millones de toneladas al año en 2050 en Alemania, Polonia, los Países Bajos y alrededor del Adriático. 
  • Si la mayoría de los países desarrollan sus propios recursos de almacenamiento (escenario nacional), se eliminan las limitaciones de capacidad en los centros de almacenamiento, aunque sigue siendo necesario disponer de redes de transporte interior (más cortas), sobre todo en Alemania y Polonia. 
  • En el escenario nacional, hasta una cuarta parte de las emisiones se siguen exportando por barco o gasoducto en alta mar. 
  • Los costes de capital estimados de un escenario de almacenamiento más generalizado son entre dos y tres veces inferiores a los de un escenario basado en las exportaciones, mientras que los costes de explotación anuales son más de tres veces inferiores.   

Revisión exhaustiva de la capacidad de almacenamiento europea 

El informe ha revisado las estimaciones y estudios existentes sobre la capacidad de almacenamiento geológico deCO2 en toda Europa, elaborando una estimación alta y otra baja para cada país(Figura 1).1 Muchos de estos estudios se han perfeccionado a nivel nacional desde los últimos intentos de la UE de ofrecer una visión general en 2011. Sin embargo, sigue habiendo una gran variación en la precisión de las estimaciones, ya que algunos análisis suponen que elCO2 puede almacenarse en toda una región de roca sedimentaria ("cuenca"), mientras que otros se basan en un análisis más detallado de estructuras rocosas individuales que pueden confinarCO2 ("trampas").2  

Figura 1. Estimaciones de capacidad de almacenamiento alta y baja para cada país europeo considerado, mostradas en un mapa de las cuencas sedimentarias de Europa (izquierda) y en una escala logarítmica (derecha). 

Los resultados muestran que la gran mayoría de los países europeos tienen un buen potencial de almacenamiento deCO2, y sólo Estonia, Finlandia y Luxemburgo carecen de una geología adecuada, y Bélgica, Austria y Eslovenia declaran una capacidad muy limitada. Si tenemos en cuenta las estimaciones más precisas basadas en el análisis de trampas, destacan los países del Mar del Norte (Reino Unido, Noruega y Dinamarca), pero cabe señalar que Polonia, España y Francia también tienen capacidades teóricas muy elevadas.  

Proyección de la demanda de CO2 almacenamiento 

El estudio desarrolla dos escenarios para el despliegue de la captura deCO2 entre los emisores industriales, considerando seis sectores (cemento y cal, productos químicos, papel y pasta de papel, hierro y acero, refino y gestión de residuos) que en conjunto representan el 95% de las emisiones industriales de Europa.  

El primero se denomina "escenario de CAC prioritaria" y utiliza proyecciones bibliográficas y otros factores para determinar el nivel probable de captación total de carbono en cada sector. A continuación, este consumo se asigna a instalaciones individuales de toda Europa, dando prioridad a las plantas más grandes y a las que están cerca de agrupaciones muy industrializadas.  

El segundo escenario de "potencial técnico" incluye a todos los emisores industriales deCO2 de la región. Con ello no se pretende representar un escenario probable para el despliegue de la CAC (muchos de estos emisores pueden encontrar otras formas de descarbonizarse), pero nos permite emparejar cada emisor con un sumidero potencialde CO2, al tiempo que exploramos los límites de la capacidad de almacenamiento deCO2 en cada zona. 

ElCO2 también se almacenará por otros motivos distintos de la descarbonización industrial, como para eliminarCO2 de la atmósfera mediante la CAC bioenergética (BECCS) o la captura directa en el aire (DAC). En algunas zonas, también puede utilizarse para contribuir a la descarbonización de centrales eléctricas basadas en combustibles fósiles o a la producción de hidrógeno a partir de gas fósil. Como hay mucha más incertidumbre sobre dónde y cuántoCO2 se capturará para estos fines, el estudio calcula la demanda probable en toda Europa y la asigna a nivel de país (energía y BECCS) o de toda la región (hidrógeno y DAC). 

En total, el escenario de CAC prioritaria prevé la captura de 313 millones de toneladas anuales de emisiones industriales para 2050, con 204 millones de toneladas anuales adicionales deCO2 no industrial.  

La Figura 2 muestra que 20 de los 28 países tienen capacidad teórica suficiente para almacenar sus propias emisiones industriales durante más de 100 años. Como región, Europa tiene capacidad suficiente para almacenar tanto las emisiones industriales como las no industriales en este escenario durante al menos 500 años. 

Figura 2. Capacidad de almacenamiento de cada país La capacidad de almacenamiento de cada país se muestra como el número de años de emisiones capturadas que podrían almacenarse, basándose en las tasas de captura industrial deCO2 previstas para 2050 (escenario de CAC prioritaria). 

De la fuente al sumidero: Cómo se captura el CO2 capturadas pueden conectarse con los lugares de almacenamiento 

Una vez que tenemos las ubicaciones probables de las emisiones capturadas, podemos cotejarlas con las posibles zonas de almacenamiento deCO2. Para los dos niveles de despliegue considerados, esto se hace de dos formas que representan los extremos de cómo podría desarrollarse el almacenamiento deCO2 en Europa. En primer lugar, consideramos una situación en la que sólo se establecen unas pocas zonas de almacenamiento; se trata de proyectos actualmente planificados, en su mayoría en alta mar y vinculados a zonas de producción de petróleo y gas: el Mar del Norte, el Adriático, el Mar Negro, el norte del Egeo y el suroeste de Francia. Denominado "escenario de exportación", depende en gran medida del transporte deCO2 a larga distancia por Europa, sobre todo por barco. 

La segunda vía, el "escenario nacional", contempla el desarrollo del almacenamiento en todos los países con una geología adecuada. Esto incluye los emplazamientos de almacenamiento en fase inicial propuestos en el marco de iniciativas como el proyecto "Estrategia CCUS", financiado por la UE, o, en caso necesario, representa elCO2 agregado en el centro de las principales cuencas sedimentarias.3

La Figura 4 muestra cómo evoluciona el escenario de Exportación en el caso de "CAC prioritaria", con algunas terminales de exportación deCO2 anunciadas actualmente utilizadas para agregar las emisiones capturadas en 2035. Para esa fecha, se llevarán a la cuenca del Mar del Norte 76 millones de toneladas al año (se supone que en varios emplazamientos del Reino Unido, los Países Bajos, Dinamarca y Noruega), siendo Alemania, con diferencia, el país que más contribuye, debido a su amplia industria manufacturera de alto consumo energético.  

En 2050, se desarrollarán más puertos de exportación para reflejar el creciente despliegue de la captura deCO2 en toda la región, alcanzando el total de 313 millones de toneladas capturadas y almacenadas. De esta cifra, 228 millones de toneladas al año se transportan desde el norte y el oeste de Europa hasta el Mar del Norte, mientras que se espera que el norte de Italia gestione 64 millones de toneladas al año procedentes de todo el sur de Europa. Tal es la capacidad prevista de almacenamiento del Mar del Norte que, incluso a este ritmo, podría proporcionar más de 400 años de almacenamiento teórico. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento en el Adriático y el norte de Italia en general podría estirarse y, en el peor de los casos, limitarse a sólo 23 años de capacidad. 

Figura 4. Evolución del escenario de CAC basada en la exportación/priorizada a lo largo del tiempo 

El escenario de exportación también pone de manifiesto la urgente necesidad de redes de transporte deCO2 que lleguen hasta el interior para llevar las emisiones capturadas a las terminales, sobre todo en Alemania, Polonia y los Países Bajos. En 2050, es posible que más de 40 millones de toneladas anuales tengan que salir de Alemania a través de una terminal del Mar del Norte, mientras que más de 20 millones de toneladas se transportan a las costas bálticas de Polonia y Alemania y a los puertos del Mar del Norte en los Países Bajos y Bélgica. 

A modo de comparación, la Figura 5 muestra cómo evoluciona el escenario doméstico con el paso del tiempo. Incluso para 2035, suponemos que se desarrollarán algunos emplazamientos de almacenamiento adicionales. Sin emplazamientos previstos actualmente en Alemania (donde el almacenamiento terrestre deCO2 está prohibido de hecho), sigue existiendo una importante demanda de exportación desde la costa alemana del Mar del Norte. Pero la necesidad de transporte terrestre en Polonia y otros países centroeuropeos se reduce considerablemente en relación con el escenario de exportación, y el transporte marítimo de larga distancia en el Mediterráneo es mucho menor gracias a los nuevos emplazamientos de almacenamiento en la cuenca española del Ebro y el sureste de Francia. 

Figura 5. Evolución del escenario doméstico basado en el almacenamiento/Prioridad de la CAC a lo largo del tiempo  

En 2050, suponemos que casi todos los países desarrollan una o más zonas de almacenamiento. Esto permite una distribución mucho más amplia delCO2 que en el escenario de exportación, con sólo entre 100 y 130 millones de toneladas entregadas en el Mar del Norte.4 Las zonas de almacenamiento del sur y el este de Europa están sometidas a mucha menos presión que en el escenario de exportación, con el norte de Italia lidiando con sólo 4,4 millones de toneladas al año. Sin embargo, no es seguro que Suiza se convierta en un importante centro de almacenamiento regional, ya que la geología del país no está bien caracterizada. Otra posibilidad es que muchas de estas fuentes deCO2 se reorienten hacia la capacidad excedentaria de Italia, Alemania o el Mar del Norte. El papel de las redes de transporte terrestre deCO2 sigue siendo considerable, sobre todo en Alemania, pero la necesidad de transportarCO2 se ha reducido considerablemente.  

El gráfico 6 pone de relieve la importante diferencia de costes asociados a las redes de transporte necesarias en cada escenario. De aquí a 2050, los costes de capital en el escenario de exportación ascenderán a 30.000 millones de euros y los costes de explotación anuales a más de 5.500 millones de euros; estos costes se reducen en un 60% y un 70%, respectivamente, en el escenario nacional.   

Figura 6. Comparación de los costes de transporte en cada escenario Comparación de los costes de transporte en cada escenario, mostrando los gastos de capital (capex) y los gastos de explotación (opex).  

Implicaciones para los responsables políticos: Creación de un mercado eficiente de captura y almacenamiento de carbono 

Dado que las instalaciones industriales sólo pueden planificar en función de los proyectos visibles de almacenamiento deCO2, las perspectivas a corto plazo de la CAC europea se asemejan mucho al escenario de Exportación del estudio. Esto puede verse en las rutas de transporte propuestas por los candidatos a convertirse en "Proyectos de Interés Común para redes deCO2 ", o proyectos seleccionados por el Fondo de Innovación de la UE, entre los que se incluye una cementera polaca que transportaráCO2 por ferrocarril a Gdansk para su posterior envío al Mar del Norte. En Suiza se estudian opciones para conectar emisores con el Mar del Norte mediante transporte de larga distancia.  

Aunque es factible para unos pocos proyectos pioneros bien subvencionados y volúmenes más pequeños deCO2, este enfoque no será viable para la escala de CAC a escala de la UE prevista por la mayoría de los escenarios de descarbonización y supondría un enorme coste adicional.  

Para permitir la descarbonización a gran escala, la infraestructura deCO2 en Europa debe progresar gradualmente desde un escenario más orientado a la exportación -con mayor dependencia del transporte marítimo- hacia un almacenamiento más distribuido apoyado por redes de transporte interior de gran volumen. Los Estados miembros deben esforzarse por acelerar este proceso para reducir los costes de sus industrias y aprovechar el valor de sus propios recursos geológicos. El reto será gestionar el desarrollo de activos e infraestructuras que sean lo suficientemente flexibles para esta evolución, garantizando al mismo tiempo que la ampliación de estas tecnologías sea lo suficientemente rápida para adaptarse al ritmo que exigen nuestros objetivos climáticos.   

La propuesta de Ley de Industria Neto Cero refleja esta necesidad de acelerar el desarrollo del almacenamiento más allá del Mar del Norte, pero serán necesarias medidas adicionales para realizar infraestructuras que ofrezcan un acceso competitivo en costes para todos. En la actualidad, varios países tienen prohibiciones efectivas de almacenamiento deCO2 o marcos normativos incompletos, lo que dificulta o imposibilita el desarrollo del almacenamiento.5 Los emplazamientos de almacenamiento también tendrán dificultades para desarrollarse en zonas sin una estrategia clara para incentivar y coordinar las plantas de captura deCO2 y las redes de transporte.  

La NZIA y la próxima Estrategia de Gestión del Carbono Industrial tienen el potencial de resolver muchos de estos problemas acelerando la concesión de permisos, estableciendo una plataforma para conectar las plantas de captura con los almacenes, galvanizando la inversión pública y privada y estableciendo un marco regulador para la infraestructura transfronteriza deCO2. Un uso prudente de los instrumentos de financiación nuevos y existentes a nivel de la UE y de los Estados miembros puede ayudar a impulsar el despliegue temprano de los proyectos, siendo los crecientes ingresos procedentes del Régimen Comunitario de Comercio de Derechos de Emisión un recurso lógico al que recurrir.  

Para maximizar el potencial de estas políticas en la descarbonización de la industria europea, CATF recomienda que: 

  • Financiar la creación de un "atlas de almacenamiento deCO2 " a escala europea -que incluya la adquisición de nuevos datos- para contribuir a colmar las importantes lagunas que existen en nuestro conocimiento del potencial de almacenamiento de la región. 
  • Garantizar que la capacidad de almacenamiento desarrollada en el marco de la NZIA refleje adecuadamente la distribución geográfica de las industrias descarbonizadoras en toda Europa, y establecer un mecanismo para la fijación de futuros objetivos de almacenamiento. 
  • Trabajar para eliminar las barreras normativas y las limitaciones de recursos que impiden el desarrollo de proyectos en los Estados miembros que desean explotar su capacidad de almacenamiento. 
  • Garantizar una financiación adecuada para el despliegue de los primeros proyectos de captura en las nuevas regiones y la construcción de corredores de transporte y centros de almacenamiento deCO2, especialmente en Alemania, Polonia, los Países Bajos y el Adriático. 
  • Implantar un marco reglamentario para el transporte deCO2 en Europa y un plan de desarrollo de redes que permita la creación de un mercado paneuropeo competitivo de servicios de almacenamiento deCO2

1. El estudio abarca los Estados miembros de la UE (excluidos Malta y Chipre para el análisis del almacenamiento), Suiza, Noruega y el Reino Unido.

2. Para unos pocos países (Irlanda, Eslovaquia, Bulgaria, Chequia) en los que actualmente no existen estimaciones adecuadas o éstas son escasas, el estudio realiza nuevos análisis basados en las superficies de roca sedimentaria disponibles y en los factores de almacenamiento típicos (denominados "estimaciones ascendentes").

3. En realidad, probablemente habría varios puntos de inyección distribuidos por estas zonas adecuadas..

4. El intervalo se debe a la incertidumbre sobre el destino final de las emisiones que siguen exportándose desde los países bálticos.

5. Polonia ha adoptado recientemente medidas para eliminar las restricciones legales al almacenamiento deCO2 y otros países (como Alemania) podrían seguir su ejemplo.

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