Descarbonizar la energía: soluciones locales para un problema global
Los términos del debate sobre la energía suelen ser engañosos. De hecho, son producidos por los propios actores en un sector a la vez muy material, marcado por las limitaciones y las inercias, y muy especulativo, que implica visiones del futuro. Como mostró el historiador Jean-Baptiste Fressoz, el concepto de transición energética, popularizado en la década de 1970, oculta la forma en que una nueva energía se suma a las energías existentes en lugar de borrarlas. Ahí reside el verdadero desafío de las energías renovables: ¿se trata una vez más de aportar un exceso de energía recurriendo a una nueva fuente que se suma a las energías existentes o de reducir la extracción de las llamadas energías "fósiles"? La victoria del carbón sobre la madera en la década de 1860 se basó, mucho antes de la eficiencia energética, que vino mucho más tarde, en una proeza conceptual inventada por los economistas ingleses: definir como una reserva, una especie de inmensa tienda subterránea que queda por descubrir, materiales fabricados por procesos naturales que han tardado millones de años en completarse. En lugar de utilizar el término "renovable", que podría instalar un eco modernismo que reactive el ideal de una energía ilimitada, la proeza futura sería considerar toda energía como limitada, que es el caso de la cantidad total de energía en la Tierra, y por lo tanto, dar prioridad a la circularidad sobre la suma.
Grégory Quenet
El sexto informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), publicado en marzo de 2023, confirma que la temperatura sigue aumentando en la Tierra, alcanzando incluso, durante la década 2011-2020, el nivel más alto que ha conocido en 125.000 años. Los expertos científicos estiman que en 2030, el planeta se habrá calentado 1,5°C en comparación con la era preindustrial, independientemente de los esfuerzos de reducción inmediata de las emisiones globales de CO2. Por lo tanto, ya estamos viviendo en la era del calentamiento global y sus consecuencias.
Para preservar el futuro de la vida en la Tierra, el IPCC indica un camino a seguir para limitar primero el crecimiento de las emisiones y luego reducirlas. El horizonte es la neutralidad de carbono en 2050. Y la energía, cuyo consumo ha sido exponencial desde 1850, tiene un papel crucial que desempeñar. En la actualidad, es principalmente de origen fósil y libera miles de millones de toneladas de carbono secuestrado durante millones de años de vida en la Tierra. El grupo de científicos estima que, junto con los ahorros de energía necesarios, hasta el 77% de las necesidades energéticas globales podrían ser cubiertas por la biomasa, la solar, la eólica, la hidroeléctrica, la geotérmica y las energías marinas. Este uso masivo de energías limpias representa el mayor potencial de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero a corto plazo, para 2030. Cambiar el sistema energético es posible: la disminución de los costos de las energías renovables y las tecnologías verdes observada en los últimos años, desde la solar hasta la eólica, puede facilitar la transición energética, al igual que la del carbón frente a la madera aceleró su uso a mediados del siglo XIX. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurrió en ese momento, esto sigue dependiendo de una fuerte voluntad política, especialmente dado el carácter urgente de la situación.
La descarbonización de la matriz energética ha comenzado de hecho a impregnar las políticas públicas. La Unión Europea incluso lo ha convertido en un elemento de liderazgo: el Consejo de la Unión Europea lanzó en 2021 un proceso de adopción en varias etapas del paquete denominado "Fit for 55", que abarca 13 propuestas legislativas que definen el objetivo de reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero en al menos un 55% para 2030 en comparación con 1990. Entre estas propuestas, se encuentra de forma central la promoción de las energías renovables, también en la agenda del plan REPowerEU en 2022, junto con el refuerzo de los sumideros de carbono naturales, el fin de la venta de coches térmicos para 2035, la reducción de la factura energética de los edificios o la reforma de la fiscalidad de la energía. En el terreno, las cosas están cambiando. Alemania es uno de los primeros países en haber cambiado claramente su política energética: mientras que las energías renovables representaban el 6,89% de la producción eléctrica en 2000, suministran el 49% de la electricidad alemana en 2022. Otros países como Gran Bretaña, Estados Unidos o China han logrado ponerse al día en este tema en unos pocos años. Al introducir un impuesto al carbono en 2013 y luego lanzar programas de apoyo a la producción de electricidad baja en carbono en 2014, Inglaterra logró hacer de las energías renovables la principal fuente de electricidad del país en 2020. En los primeros cinco meses de 2023, la energía solar y eólica superaron al carbón en la producción de electricidad en Estados Unidos por primera vez. Así, gracias a las subvenciones, pero también a una legislación más flexible en algunos estados, regiones como Texas, líder en energía solar, y California, que apunta a un consumo de electricidad 100% renovable para 2045, se destacan. En China, la capacidad de producción de energía eólica y solar se ha multiplicado por diez desde 2010, y el país posee una gran parte de la producción industrial de paneles fotovoltaicos (63% de las células, por ejemplo) y turbinas eólicas (más del 40%).
Incluso en Francia, la situación está cambiando. Ciertamente, "Francia no ha sido promotora de las energías renovables, está atrasada en comparación con todos los países de Europa", observa Jacques Vernier, director de la Agencia de Transición Ecológica (Ademe) entre 1994 y 1997. "El predominio de la energía nuclear ha reducido nuestro consumo de combustibles fósiles, del mismo modo que ha frenado el desarrollo de las energías renovables", y todavía está atrasada en sus objetivos. Pero el desarrollo no es menos exponencial: "En 1996, cuando redacté el Que-sais je?, anoté que solo había tres turbinas eólicas en Francia, en Aude", recuerda Jacques Vernier. "En 2023, hay 8000". Sin embargo, la ecuación planetaria aún no se ha resuelto: el consumo de energías fósiles sigue aumentando. Según la Agencia Internacional de Energía, la demanda mundial de gas natural podría aumentar en un 28% y la de petróleo en un 17% para 2050.
Es por eso que muchos expertos, como el historiador Jean-Baptiste Fressoz, rechazan la fórmula "transición energética" y prefieren hablar de "acumulación de energías", cada una agregándose a las demás en la mezcla de cada país a lo largo de la historia. ¿Cómo frustrar este escenario y revertir fundamentalmente la tendencia? Algunas regiones comienzan a esbozar una "desacumulación" energética, como Europa, e incluso América del Norte, que alcanza una especie de meseta. El grupo Veolia, a través de las soluciones que ha desarrollado y las innovaciones en las que está trabajando, puede amplificar el movimiento. Este es el objetivo que Estelle Brachlianoff puso en el centro del plan ReSource en 2022, para reducir el consumo de energía pero también aumentar la producción de energía verde del grupo.
Con las energías de recuperación, salimos de los territorios para abandonar las energías fósiles
Veolia ha desarrollado soluciones para permitir a los territorios y las industrias salir del carbón, y más generalmente de las energías altamente carbonatadas, en la intersección de dos experticias antiguas: la valorización energética de los residuos y la explotación de las redes de calor, que permiten conectar las fuentes de producción y los lugares de consumo.
Desde finales de la década de 1960, la Compagnie Générale de Chauffe (CGC) explotaba la planta de incineración que suministraba calefacción a algunos barrios de la ciudad de Rennes. Desde la década de 1980 y tras las crisis del petróleo, las nuevas plantas de incineración francesas, ahora llamadas "unidades de valorización energética" o UVE, se han equipado para valorizar el calor de los residuos, mientras que las más antiguas se han ido actualizando poco a poco. De hecho, fue la proximidad de la planta de ArcelorMittal, cerca de Nantes, lo que contribuyó a ubicar en Couëron el sitio de la planta de valorización de residuos Arc-en-Ciel, explotada por Veolia desde 1993.
La implantación del grupo en Europa del Este a principios de la década de 2000, por otro lado, aceleró el desarrollo de su experiencia en la explotación de las redes de calor y en su ecologización. Uno de los primeros ejemplos es la red de calor de la ciudad de Pécs en Hungría en 2005: las viviendas de los 200.000 habitantes hoy en día se calientan casi completamente a través de la red urbana, que ya no utiliza carbón ni gas, grandes emisores de CO2, sino sólo biogás. Parte de este biogás se obtiene gracias a la paja recogida por los agricultores locales y a los residuos de madera recuperados. Las técnicas de cogeneración, o incluso trigeneración, es decir, producción de electricidad, calor y frío a partir de una misma fuente, se han extendido desde entonces.
Esta doble experiencia contribuye hoy a la descarbonización de las ciudades en las que encuentra replicación. Este es el caso de la metrópoli europea de Lille, donde, gracias a la valorización de los residuos en forma de electricidad y calor, la última central de carbón del norte de Francia se cerró en 2021, treinta años después del cierre de la última mina en la región. "En Francia, no existe ninguna red equivalente", precisa Patrick Hasbroucq, director de las unidades industriales de Veolia, "es incluso la más larga de Europa, con una conexión de 20 kilómetros entre la planta y la ciudad". En términos energéticos, la planta asegura la valorización energética de todos los residuos domésticos de la metrópoli de Lille, suministra 270 gigavatios-hora térmicos al año, equivalentes al consumo de 35.000 viviendas, y 91 gigavatios-hora eléctricos, suficientes para cubrir la demanda de 20.000 hogares. En términos económicos, el proyecto ha demostrado su solidez: los 40 millones de inversión de la metrópoli se compensarán con el tiempo por los ingresos energéticos, y, para los suscriptores, el precio de la energía es particularmente competitivo debido a un IVA reducido al 5,5% en la parte variable de la factura.
© Julien Muguet
Por último, pero no menos importante, esta nueva infraestructura también es beneficiosa para el medio ambiente: las emisiones de polvo de carbón se han reducido significativamente, y se evitan 50.000 toneladas de CO2 cada año, equivalentes a 50 millones de viajes de ida y vuelta París-Lille en TGV. También participa en la descarbonización de las industrias, como en Lorena, donde Solvay ha estado produciendo carbonato de sodio durante más de un siglo, un subproducto industrial con múltiples usos, desde la fabricación de vidrio hasta la de pasta de dientes. La empresa química se asoció con Veolia para reemplazar tres calderas de carbón por una calefacción equipada con dos hornos que funcionan con combustibles sólidos recuperados (CSR), residuos que no pueden ser reciclados. A medida que los cupos de carbono se están imponiendo gradualmente en la industria europea, esto permitirá apoyar la competitividad del sitio y garantizar el empleo dividiendo por dos la huella de carbono de la actividad industrial y deteniendo la importación anual de 200,000 toneladas de carbón.
El desarrollo de redes que combinan calor y frío están ahora enfocados en valorar la menor energía, compartiendo la energía de los lugares de producción descentralizados. Veolia se le confió en 2023 la operación de la red Paris-Saclay, una instalación única en Europa que combina la geotermia profunda y la recuperación del calor residual del superordenador del CNRS y la red de frío. El dispositivo tiene la ambición de duplicar la entrega de calor y frescura para acompañar el desarrollo inmobiliario del campus urbano.
Las energías recuperadas están en el centro de un cambio de paradigma tanto desde el punto de vista ecológico como, en consonancia con los retos energéticos iniciales, desde el punto de vista de la soberanía económica. "Antes, estábamos en un modo de funcionamiento que consistía en producir energía cuando la necesitábamos", analiza Gad Pinto, director de actividades de circuitos locales de energía en Veolia. Pero cuando se produce de esta manera, se pierde mucha energía. Durante mucho tiempo eso no molestaba a nadie: ¿para qué molestarse en recuperarla cuando la fuente primaria de energía no cuesta nada? Hoy en día, ya no es el caso: buscamos recuperar el calor de los centros de datos, las aguas residuales, los procesos industriales de la siderurgia, la química, el cemento, la agroindustria... Además, cuando se depende de la red nacional de gas o electricidad, si esta última se corta de ciertos suministros como el gas ruso, una empresa o una colectividad se encuentra en una situación de vulnerabilidad. El desarrollo de soluciones locales permite remediarlo".
La escala de todos los territorios requiere la capacidad de integrar diferentes experticias, lo que se está logrando poco a poco, como lo mide Annaïg Pesret-Bougaran, la directora de la planta Arc-en-Ciel: "En 1993, nuestra planta era un proyecto totalmente innovador, hasta el punto de que tres filiales del grupo formaron una asociación para responder a la licitación, algunos aportando sus habilidades en incineración, otros en clasificación, otros en la red de calor. Hoy en día, todo está más integrado gracias a nuestra experiencia". La novedad se industrializa paso a paso, para ganar en impacto.
Maximizar su impacto movilizando todos sus recursos
Al valorar energéticamente los residuos que no son reciclables, desde los sitios de incineración o los centros de vertido, Veolia se esfuerza por obtener la mejor valorización de los recursos que se le confían. El grupo sigue la misma lógica para la recuperación de las aguas residuales y los lodos extraídos de ellas, en instalaciones que cubren los territorios de forma densa. Las estaciones de depuración son así los lugares privilegiados para el despliegue de la metanización, que transforma la materia orgánica en energía. "Los dos sectores históricos que han desarrollado la metanización, explica Julien Thual, ingeniero de metanización para la Ademe, son la industria agroalimentaria y las estaciones de depuración urbanas, con el fin de descontaminar sus lodos y valorizar el biogás en forma de calor. Estas actividades se realizaban en cogeneración, produciendo electricidad y calor recuperado, que se valoraban en torno a la instalación de metanización".
De hecho, las estaciones de tratamiento producen, durante su tratamiento, grandes cantidades de lodos cuyo volumen y carga orgánica es posible reducir. ¿Cómo? Transformándolos en energía. Según Alain Le Divenach, responsable del polo Proyectos estructurantes para la región Mediterránea en Veolia, "ya hace cien años, las primeras plantas de agua potable del grupo en Niza y Toulon producían su propia electricidad gracias a una turbina. Como la red eléctrica estaba menos desarrollada que hoy, nuestros predecesores tenían esta preocupación de producir con el agua una parte de su energía. Y luego fue abandonado por razones económicas. La digestión, este proceso que permite reducir significativamente el volumen de los lodos producidos, estabilizarlos y generar biogás, también se utilizaba en el pasado, y pasamos durante un tiempo a tanques muy grandes con tiempos de estabilización muy importantes, lo que es energético.
En los últimos años, hemos vuelto a interesarnos por la digestión, que está volviendo a las plantas. También nos interesan las variaciones de presión importantes entre los depósitos. Generalmente, para evitar la llegada de agua con un chorro importante, se instalan reductores de presión. Cada vez más, reemplazamos el reductor por una turbina: con ella, no hay dispersión mecánica perdida, producimos electricidad".
En el cruce de tres profesiones: cuando los residuos del agua se convierten en energía
Los lodos de depuración son el principal residuo producido por una estación de tratamiento a partir de los diferentes efluentes líquidos que se encargan de tratar. Compuestos por materia orgánica y materia mineral, se distinguen tres tipos.
Los lodos primarios, que son el resultado de la decantación de los efluentes y tienen un alto contenido de materia mineral, los lodos fisicoquímicos, que se parecen a los lodos primarios pero contienen productos floculantes, y los lodos biológicos o lodos activados, provenientes del tratamiento bacteriano.
"Con el auge de las estaciones de tratamiento, el volumen de lodos ha aumentado considerablemente", señala Paul-Antoine Sebbe, director general de SEDE, una filial de Veolia especializada en el tratamiento y valorización de lodos. Al igual que con las aguas residuales, el gran desafío es dejar de considerarlos como residuos y, al igual que los lodos de las ciudades del siglo XIX, verlos como un recurso a valorizar. Entonces, ¿qué hacer con estos lodos?
Pierre Forgereau, director de territorio Artois Douaisis en Veolia, repasa las tres principales formas de valorizar los lodos industriales y urbanos. En primer lugar, todo mientras se vigila su calidad sanitaria, "estos lodos pueden ser utilizados para el esparcimiento agrícola de los suelos. Esto tiene un impacto agronómico ya que aumentarán su valor fertilizante", aclara. Hoy en día, el 75% de los lodos de las estaciones de depuración se esparcen en los suelos agrícolas.
Los lodos también pueden ser compostados con otros residuos verdes para convertirlos en insumos agrícolas y aportar a los campos materia orgánica más rica.
"La tercera valorización es convertirlos en biogás. Es algo que existe desde hace mucho tiempo pero que vuelve con la crisis energética. Cada vez más comunidades, como las de Angers o Hénin-Beaumont, invierten en su producción", subraya Pierre Forgereau.
Hoy en día, la producción de energía permite garantizar tanto la continuidad del funcionamiento de una instalación como suministrar a los territorios circundantes que lo necesitan. "Tenemos los conocimientos", explica Philippe Guitard, director de la zona Europa Central y Oriental de Veolia, "hacemos recuperación con un digestor que tritura todo, los yogures caducados, los residuos, a partir de lo cual podemos vender electricidad verde en Bucarest o Budapest." En Sofía, Bulgaria, Veolia gestiona la primera planta de tratamiento de aguas residuales de energía positiva en Europa. La planta ha producido un 23% más de energía de la que consume, y el excedente se ha vendido como electricidad al gestor de la red pública.
En Alemania, es la planta de tratamiento de aguas residuales de Braunschweig la que se ha vuelto autónoma gracias a Veolia, mientras que en Cagnes-sur-Mer, la primera planta de tratamiento de aguas residuales de energía positiva en Francia se lanzó en 2021. Al valorar en cada etapa el calor y la energía disponibles, la planta francesa produce 10,5 gigavatios-hora de biometano al año para un consumo de 8,7 gigavatios-hora, lo que le permite inyectar un excedente de biometano en la red GRDF. En la ciudad de Frejus, la valorización del lodo de la planta de tratamiento de aguas residuales también proporciona un combustible verde para el transporte público: el biometano producido corresponde al consumo de más del 40% de la red de transporte público de autobuses. "La metanización es una de las energías más virtuosas", concluye finalmente Julien Thual de Ademe, "porque no sólo proporciona un servicio energético, es multiservicio, permitiendo también la sustitución de los fertilizantes minerales por los orgánicos, proporcionando una energía continua durante todo el año y por lo tanto una gran resiliencia en los territorios."
La energía solar también juega un papel en la descarbonización de las actividades de Veolia. Esto es especialmente cierto en sus actividades de desalinización de agua de mar, de las cuales Veolia es líder mundial y que son tan energéticas como esenciales para el suministro de agua en territorios áridos, como las ciudades de Riad o Abu Dhabi. Gracias a las tecnologías avanzadas de osmosis inversa, la energía necesaria para desalar el agua de mar ya ha disminuido en alrededor del 80% desde la década de 1980. Y la energía solar, que ahora puede desplegarse de manera industrial, permite ir más allá. "Hasta la década de 2000, las soluciones de desalinización tenían una huella de carbono muy alta", explica Renaud Capris, director de Enova. "Hoy en día, hemos pasado a una combinación de electricidad y energía solar, y en el futuro sólo la solar y luego el hidrógeno harán funcionar las plantas." En la ciudad de Sur, en Omán, la planta de desalinización Sharqiyah Desalination, por ejemplo, ha lanzado en su sitio la instalación de 32.000 paneles solares de alta eficiencia, equipados con un sistema de seguimiento este-oeste para optimizar la producción de energía en función de la orientación de los rayos del sol. Esta instalación producirá más de 30 gigavatios-hora por año de electricidad verde, o más de un tercio del consumo diario de la planta de desalinización que suministra agua potable a 600.000 personas.
En el otro extremo del espectro y con un enfoque detallado de los territorios, Veolia moviliza espacios de tierra más modestos para convertirlos en sitios de producción de energía solar. Algunos sitios son más adecuados que otros, especialmente los sitios de almacenamiento de residuos después de su explotación. En el antiguo vertedero de Tougas, cerca de Nantes, Veolia instaló en 2019 paneles fotovoltaicos en 10 hectáreas. Producen 8 gigavatios-hora al año y suministran electricidad a poco más de un millar de hogares. A nivel de Francia, Veolia se ha propuesto hacer que todos sus servicios sean autónomos en energía. Esto se logrará mediante una combinación de todas estas soluciones: valorización energética de los residuos, metanización, pero también producción de biocombustibles y desarrollo de la energía fotovoltaica en sus sitios. "Gestionamos numerosos recursos, y es a través de su valorización que en parte se producirá la descarbonización de nuestras actividades", recuerda en síntesis Jean-Christophe Taret, director de la transformación ecológica de la zona Francia y residuos especiales Europa en Veolia. "Podemos mejorarla mediante la combinación de enfoques extensivos e intensivos. Extensivos, generalizando las técnicas que tenemos a todas nuestras instalaciones -por ejemplo, en la captura de biogás en todo el mundo. E intensivos, aislando cada vez mejor cada flujo de recursos para obtener el mayor valor -por ejemplo, recogiendo específicamente en Francia los residuos biodegradables."
Acompañar las energías de transición y hacer que las energías verdes sean aún más verdes
Mejorar siempre el aislamiento de cada flujo de recursos para extraer de él el máximo valor, esa es una misión para los próximos años. Otra, igualmente esencial ante la finitud de los recursos terrestres, es acompañar las energías de transición, comenzando por la energía nuclear, que el IPCC reconoce como tal, en la reducción de su impacto ambiental, y hacer que las energías verdes sean cada vez más circulares y económicas en recursos.
La energía nuclear, una energía de transición a asegurar
En Francia, Japón y Estados Unidos, Veolia Nuclear Solutions (VNS) lleva a cabo actividades de descontaminación, tratamiento de residuos peligrosos y descontaminación aplicada a la energía nuclear. Jean-François Nogrette, director de la zona Francia y residuos especiales Europa, explica el origen de esta filial, paso a paso, como el grupo asume la práctica: "En Francia, el Comisariado de Energía Atómica (CEA) utiliza una técnica de solidificación de residuos radiactivos en frío, la vitrificación, que fue inicialmente una licencia de Veolia, creada a partir de su actividad en residuos peligrosos.
Siguiendo esta experiencia, dimos nuestros primeros pasos en la energía nuclear, antes de querer mutualizar medios para hacer emerger una actividad especializada y reducir costes. Desde entonces, hemos adquirido una actividad en el tratamiento, desmantelamiento, tratamiento de residuos radiactivos, y hemos abierto en Texas una planta de tratamiento de residuos radiactivos con un proceso de tratamiento que sigue la misma lógica que los residuos peligrosos, de los que somos uno de los líderes mundiales con SARP Industries". Con sus tecnologías, como Geomelt, que permite aplicar a los residuos ligeramente radiactivos la vitrificación hasta ahora reservada a los residuos altamente radiactivos, Veolia permite hoy día, con sus socios, como EDF, reducir los volúmenes de residuos nucleares, en el corazón de las cuestiones de aceptabilidad de esta energía.
El tsunami que golpeó en 2011 la central nuclear de Fukushima en Japón fue otra oportunidad para los equipos de Veolia para demostrar su experiencia en materia nuclear, combinando corto y largo plazo. Desde los primeros momentos después del desastre, los ingenieros de la empresa desarrollaron un sistema de enfriamiento de agua (ISMS) capaz de tratar de forma segura el agua de la central contaminada con cesio, un elemento altamente radiactivo. Durante la década que siguió, Veolia desarrolló nuevas tecnologías, en robótica en particular, para desmantelar el sitio. Este es el caso, por ejemplo, de robots teleoperados, capaces de inspeccionar y reparar la carcasa de contención de la central dañada, pero también de trabajar en el núcleo del reactor, un lugar extremadamente caliente y radiactivo. El robot Boom fue diseñado para desplegar un brazo compuesto por diferentes segmentos en un entorno extremo. "Las radiaciones queman los chips en tiempo récord, por lo que optamos por un control electrónico remoto en el cajón de protección", detalla Dominique Richit, quien fue director general de VNS. "El brazo en sí mismo integra muy poca electrónica. Las medidas se transmiten por señales eléctricas desde el extremo del robot hasta la sala de control."1
Optimizar el ciclo de vida de cada energía
Al mismo tiempo que permite asegurar la producción de energía nuclear y optimizar su impacto ambiental para permitir su mejor aceptabilidad, Veolia se adapta a las elecciones de las comunidades locales o nacionales, para desplegar la misma lógica en cada tipo de energía adoptada. Precisamente en Japón, después del desastre nuclear de Fukushima, la estrategia energética del país cambió. "El objetivo es realizar una transición hacia las energías renovables para reemplazar la nuclear, que pasará de más del 30% a menos del 20%", precisa Christophe Maquet, director de la zona Asia-Pacífico del grupo.
© Mediateca de Veolia - Shin Takahashi
Entre las estrategias de diversificación de las fuentes de energías verdes, Veolia trabaja en la rehabilitación de los recursos forestales para continuar la producción de electricidad a partir de la biomasa. En esta óptica, el grupo colabora con un actor industrial local, Takeei. Hoy en día, la empresa gestiona varias plantas de biomasa en Japón, velando por el mejor rendimiento energético del recurso.
La energía eólica, una energía renovable ampliamente promovida en todo el mundo, siempre debe demostrar su mejor impacto para obtener el apoyo de la población. El reciclaje de las palas es uno de los temas clave a los que hay que dar respuesta: aunque el balance de carbono de las turbinas eólicas es bueno, sus palas están hechas de materiales compuestos, principalmente fibra de vidrio, que son difíciles de reciclar. Sin embargo, muchas turbinas eólicas de primera generación están llegando al final de su vida útil - la vida útil media de una turbina eólica es de veinte años - y la Universidad de Cambridge estima que habrá 43 millones de toneladas de palas usadas para 2050. Sin un tratamiento adecuado, corren el riesgo de acumularse en los vertederos.
Veolia está trabajando para encontrar soluciones para dar una segunda vida a estas palas utilizando las turbinas eólicas para la fabricación de cemento. En 2020, el grupo dio un gran paso con GE Renewable Energy. ¿El objetivo? Reciclar estas palas en el marco del "revamping" (reemplazo de ciertas piezas) o del "repowering" (desmantelamiento) de los parques eólicos terrestres de la filial de General Electric en los Estados Unidos. El proceso de reciclaje comienza en el campo, en las granjas eólicas. Una vez retiradas, las palas se transportan a un sitio donde potentes máquinas las desmenuzan en piezas más pequeñas. Estos trozos son luego transportados a una planta Veolia, donde son triturados nuevamente para alcanzar el tamaño de un guijarro. Gracias a este proceso, más del 90% del peso de las palas se valoriza: el 65% como materia prima, reemplazando la arena, la arcilla y otros materiales, y el 28% como combustible alternativo, reemplazando el carbón para proporcionar la energía necesaria para la reacción química en los hornos de cemento. Este contrato único en la industria eólica estadounidense prevé valorizar miles de palas de turbinas eólicas en los próximos años.
La electrificación de la producción de energías finalmente da una importancia fundamental al reciclaje de las baterías eléctricas, ya que su producción emite grandes cantidades de gases de efecto invernadero y los metales raros que las componen están en el centro de los desafíos de la soberanía. Para 2035, cuando la prohibición de la venta de vehículos térmicos apenas haya entrado en vigor en la Unión Europea, no menos de 7 millones de toneladas de estos dispositivos serán elegibles para el reciclaje. Veolia, un actor histórico en el tratamiento de pilas y acumuladores, movilizará la experiencia inigualable que ha reunido en todas las etapas de este reciclaje. ¿La solución? Cinco pasos, que van desde la recolección, la seguridad y la descarga profunda de la batería hasta el refinado de los metales que permiten su reutilización en nuevas baterías. La planta de Dieuze, en Moselle, dedicada a este reciclaje, promete tener un gran potencial de desarrollo.
Hacia la captura y reciclaje del carbono
Incluso maximizando el ahorro de energía, incluso volviendo rápidamente verde la mezcla energética mundial, incluyendo asegurándonos de recuperar la última caloría, el último vatio, el IPCC lo afirma: la captura, almacenamiento, reciclaje del carbono serán "opciones de mitigación esenciales" a movilizar, en particular en el caso de la química y la producción de cemento; serán "necesarios para alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono", especialmente "para los escenarios que limitan el calentamiento a 2°C para 2100", y no solo a 1,5°C como prevé el acuerdo de París sobre el clima2. Veolia explora la aplicación de soluciones de captura de CO2 en sus incineradores, en un momento en el que la captura de carbono puede volverse económicamente sostenible. Hace solo cinco a siete años, "había demasiada diferencia entre el costo del CO2 y el costo de la captura, la actividad estaba lejos de ser rentable. En otras palabras, esta contaminación no era lo suficientemente cara como para que fuera económicamente interesante capturar CO2 y luego almacenarlo", comenta Johann Clere, ex director internacional de captura de carbono en Veolia. Las cosas están cambiando, ya que el precio de la tonelada de CO2 ha pasado de 37,45 euros en febrero de 2021 a casi 90 euros en marzo de 2023. Y se están estableciendo mecanismos en algunos países, como el Reino Unido y los Estados Unidos, para incentivar el desarrollo de infraestructuras de captura de carbono cuyo costo, a su vez, "está disminuyendo con las economías de escala y el desarrollo de nuevas tecnologías".
Si el CO2 capturado hoy tiene en su mayoría el propósito de ser secuestrado, atrapado en depósitos geológicos subterráneos, Veolia quiere ir más allá y valorarlo. Una vez aisladas, las moléculas de CO2 pueden ser utilizadas en diferentes aplicaciones industriales: fabricación de hormigón y cemento, bebidas gaseosas, combustibles bajos en carbono... Veolia ha establecido una asociación de I+D con el Collège de France, el Comisariado de Energía Atómica y el Sindicato Intercomunal para el Saneamiento de la Aglomeración Parisina (SIAAP) para transformar el CO2 emitido por las plantas de tratamiento de aguas residuales en productos útiles.
Con la química del CO2, el objetivo es modificar los enlaces entre las moléculas para fabricar a partir de las aguas residuales, además del biogás, ácido fórmico, cuyos éteres son utilizados por la industria del perfume, y metanol, un solvente de múltiples usos, que se encuentra especialmente en la producción de barnices y pinturas. "Una alianza entre investigación básica, investigación tecnológica e investigación industrial", como subraya Marc Fontecave, profesor en el Collège de France. Todavía estamos en una etapa experimental en este campo. Sin embargo, el conjunto de soluciones que se perfilan aquí para descarbonizar nuestras sociedades ilustran una vez más: las crisis internacionales del clima y la energía, que inducen una transformación de nuestro sistema de producción y de nuestros hábitos, se resuelven a nivel local, replicando soluciones desarrolladas en todo el mundo. Es esta gran adaptabilidad, siempre en funcionamiento, lo que ha hecho de Veolia el campeón mundial de la transformación ecológica. Una posición que se ha construido pacientemente, a lo largo de las décadas. Desde 1853.
En Braunschweig, la biomasa reemplaza al carbón
Alemania ha sido históricamente un gran consumidor de carbón, y este combustible ha jugado un papel crucial en su sector energético durante muchos años. El carbón se utilizaba especialmente para la producción de electricidad y para las necesidades industriales.
Sin embargo, durante las últimas décadas, el país ha emprendido gradualmente una transición energética, conocida como "Energiewende", con el objetivo de reducir su dependencia de los combustibles fósiles, incluido el carbón, y aumentar la proporción de energías renovables en su mix energético.
Y es precisamente en Braunschweig donde se está escribiendo la nueva historia energética del país. Esta ciudad de Baja Sajonia alberga, entre otras cosas, BS|ENERGY, una filial de Veolia. Como concesionario de las redes eléctricas y de gas de la ciudad, se ha comprometido a estar a la vanguardia del suministro energético ofreciendo soluciones flexibles, ecológicas y asequibles.
Su objetivo es claro: acompañar a Braunschweig en su transición hacia un futuro menos dependiente de las energías carbonatadas.
¿Pero cómo reemplazar el carbón? Entre las energías sostenibles preferidas, la biomasa ocupa un lugar destacado. Por lo tanto, la planta de producción de calor y electricidad que funcionaba con carbón ha sido reemplazada por una planta de cogeneración de biomasa, alimentada con residuos de madera de la región.
Puesta en servicio en 2022, tiene una capacidad eléctrica de 22 megavatios y térmica de 60 megavatios, respondiendo a la demanda de calor de casi 50.000 hogares. Permite evitar la emisión de 8.000 toneladas de CO2 cada año solo por el abandono de los combustibles fósiles, así como una reducción de las emisiones de partículas nocivas. Y las propias cenizas de la madera se transforman en fertilizantes. Esta iniciativa anticipa un futuro más respetuoso con el medio ambiente, orientado hacia las energías renovables, y un futuro más verde, más sostenible.
En Finlandia, los inicios de una producción de biocombustible neutro en CO₂ duranta el proceso de fabricación de pulpa de papel
En 2022, Veolia lanzó en Äänekoski, Finlandia, el proyecto de biorefinería más grande del mundo que produce biometanol neutro en CO₂ a partir de una fábrica de producción de pulpa de papel.
Desarrollada en estrecha colaboración con Metsä Fibre, la cooperativa forestal más grande de Europa, la refinería se basa en un concepto innovador de Veolia para producir a escala industrial biometanol comercial a partir de bioproductos, integrando de manera segura en el proceso de producción de pulpa de papel un método de refinación de metanol sulfatado crudo.
Este concepto industrial contribuye a la seguridad y la independencia energética de Europa, al mismo tiempo que apoya las ambiciones europeas de descarbonización del Green Deal para el transporte: el biometanol de calidad industrial, neutro en CO₂, representa una nueva fuente de combustible sostenible para reemplazar los combustibles fósiles.
Con una capacidad de producción anual de 12 000 toneladas y una puesta en marcha prevista para 2024, la planta permitirá una reducción de las emisiones de CO₂ de hasta 30.000 toneladas anuales.
Este proyecto de biorefinería ilustra plenamente el compromiso de Veolia de desarrollar ciclos energéticos locales e integrar en diversos sectores industriales soluciones para producir localmente combustibles neutros en CO₂.
Esta solución industrial finalmente permite revelar el potencial de una fuente alternativa de materia prima, estimada en alrededor de 2 millones de toneladas, para la fabricación de biocombustible. Este concepto casi completamente inexplorado hasta ahora es de hecho replicable en casi el 80% de las fábricas de pulpa de papel en el mundo.
En Portugal, un estudio prospectivo para transformar el CO₂ de los residuos en combustible para aviones
"La aviación comercial representaba el 2,6% de las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo en 2018, y el 5,1% del calentamiento climático antropogénico entre 2000 y 2018 cuando se integran los efectos fuera del CO₂, calculó Carbone 4, la consultora francesa de referencia en energía y clima. La combustión del combustible solo corresponde a aproximadamente 1 mil millones de toneladas de CO₂ en un año, que es del orden de magnitud equivalente a las emisiones de Japón, la tercera potencia mundial y el quinto país más emisor".
Por lo tanto, la aviación se enfrenta a un enorme desafío de descarbonización, que no puede ignorar la cuestión de su combustible. Por eso, en 2022, se lanzó un estudio de factibilidad para establecer una de las primeras unidades de producción de e-combustible de síntesis en Europa en la Unidad de Valorización Energética (UVE) de LIPOR, cerca de Oporto, explotada por Veolia.
El proyecto permitiría la producción a escala industrial de combustibles alternativos para la aviación (SAF) a partir del CO₂ capturado en el flujo de gases residuales de la UVE, combinado con hidrógeno verde.
En una primera fase, hasta 100.000 toneladas de CO₂ biogénico capturado serían recicladas para ser convertidas en e-combustibles y transformadas en productos finales sintéticos verdes, como el e-keroseno, el e-diésel y otros productos químicos.
Técnicamente, este proyecto de valorización del CO₂ en la UVE de LIPOR consiste en capturar, extraer y purificar la parte biogénica del CO₂, que constituye aproximadamente el 60% de las emisiones de dióxido de carbono generadas a raíz del proceso de incineración.
Este proyecto, según el presidente de LIPOR José Manuel Ribeiro, podría "ayudar a Portugal a posicionarse entre los primeros países en invertir en la economía circular del carbono", mientras que, como señala José Melo Bandeira, presidente y director general de Veolia Portugal, "la captura, almacenamiento o uso de gases de efecto invernadero son esenciales" para alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono. Aunque no es una solución milagrosa capaz de resolver la competencia entre los diferentes usos de la energía, este proyecto podría contribuir a la solución del desafío climático.
Adèle Peugeot
Con Veolia desde 2022
Adèle Peugeot es Directora de Desarrollo e Innovación. Diplomada de la Escuela Normal Superior, titular de un MBA y de un doctorado del Collège de France, Adèle Peugeot cree en la colaboración entre el mundo de la investigación y el de la industria, y en la primacía de la acción local para responder a los retos del mañana. Para Veolia France & Special Waste Europe, pone la química al servicio del desarrollo sostenible y, en particular, de la descarbonización.
¿Cómo puede la tecnología responder a los retos medioambientales a los que nos enfrentamos?
Si queremos afrontar el reto colectivo de un mundo neutro en carbono, tenemos que aprovechar al máximo las complementariedades entre los mundos de la investigación, la innovación y la industria, porque aunque muchas soluciones ya existen, otras requerirán nuevas tecnologías. Mi trabajo diario consiste en encontrar las vías de innovación que permitan al grupo alcanzar sus ambiciones, y para ello tengo que identificar a los mejores socios potenciales entre start-ups, laboratorios universitarios, proveedores de tecnología, etc. El papel de Veolia, como empresa de servicios medioambientales, es compartir con estos actores los problemas concretos que hay que resolver, guiarles hacia una solución y apoyarles en el desarrollo y posterior despliegue de procesos de alto rendimiento. Tenemos la responsabilidad de acercarnos lo más posible a estos agentes de la innovación, seleccionar a los más adecuados y llevarlos a niveles de madurez que permitan aplicar sus soluciones a nuestras actividades. Podemos ser optimistas, porque en muchos casos estas tecnologías no son ficción: se están desarrollando y avanzan a pasos agigantados. Durante mis años de investigador en el Collège de France, me sorprendió ver lo rápido que pueden hacerse los descubrimientos.
¿Qué nuevas soluciones energéticas despliega Veolia en la actualidad?
El gran reto en el que me centro es la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, en particular de CO₂ y metano, un gas 28 veces más calentador que el CO₂. Para atajar el problema ya existen soluciones maduras, como la producción y el uso de energías bajas en carbono. El reto es desplegarlas ampliamente porque, más allá de descarbonizar los territorios, esto permitirá a las actividades de Veolia en Francia alcanzar el objetivo de neutralidad energética en cinco años. Para lograrlo, estamos utilizando varias palancas: producir más electricidad y biogás a partir de residuos, instalar paneles fotovoltaicos en todas las superficies disponibles y convertir el aceite usado en combustibles ecológicos.
También estamos desarrollando soluciones innovadoras que puedan aplicarse a largo plazo. Se trata de colaboraciones externas, como la establecida con el Collège de France y la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas de Francia (CEA). Su objetivo es desarrollar una tecnología capaz de convertir el CO₂ en productos químicos que podrían reutilizarse en nuestras plantas de tratamiento de aguas residuales. Se crearía así un bucle de economía circular local ejemplar.
¿En qué medida la larga historia de Veolia es una ventaja para el futuro?
Las actividades históricas de Veolia están alineadas con los retos actuales de la sociedad y se complementan entre sí. Con el tiempo, la empresa ha desarrollado un modelo descentralizado, con un fuerte arraigo local y equipos cercanos a los actores y problemáticas locales. Esta es una baza importante cuando se trata de trabajar en la transformación ecológica. Al ser locales y estar arraigadas en las regiones, las soluciones ecológicas aplicadas por Veolia beneficiarán de hecho al planeta, a la actividad económica y a los habitantes de las regiones.
- RICHIT Dominique (declaraciones recogidas por Nathan MANN) «Comment Veolia conçoit un robot
de 21 mètres pour le démantèlement de Fukushima». L’Usine Nouvelle, 22 de marzo de 2021. ↩︎ - NIPPERT Aline. «Ce que dit le GIEC sur les technologies de captage, de stockage et d’utilisation de carbone», L’Usine Nouvelle, 12 de abril de 2022. ↩︎