Cómo pasa desapercibida la contaminación de la industria química

Este post es una traducción del artículo original publicado en la revista The Guardian.

Aunque la industria tiene un importante papel que desempeñar en la transición a economías con bajas emisiones de carbono, es enormemente intensiva en uso de carbón y se prevé que lo sea aún más.

La industria química en expansión produce una enorme gama de productos, muchos de los cuales sirven de apoyo a otras industrias: pesticidas para la agricultura, ácidos para la minería, lubricantes para la maquinaria, ingredientes de productos de limpieza, cosméticos y productos farmacéuticos y plásticos.

Aunque la industria desempeña un papel importante en la transición a economías con bajas emisiones de carbón al proporcionar por ejemplo: revestimientos para paneles solares, plásticos ligeros para reducir el consumo de energía de los vehículos y materiales aislantes para los edificios, también es enormemente intensiva en uso de carbono y se prevé que lo sea aún más.

Las compañías petroleras han apostado por los productos químicos como forma de seguir siendo rentables mientras el mundo se compromete a abandonar la energía de los combustibles fósiles. La Agencia Internacional de la Energía predijo que los productos petroquímicos podrían representar el 60% de la demanda de petróleo en la próxima década.

La industria del sector químico es el mayor usuario de petróleo y gas, tiene la tercera mayor huella de carbón, por detrás del acero y el cemento. Sólo la mitad de los combustibles fósiles que consume la industria se queman para obtener la energía que se necesita durante la fabricación. El resto se utiliza como materia prima para productos como los plásticos, y las emisiones sólo se liberan cuando estos productos llegan al final de su vida útil, por ejemplo, cuando se incineran los residuos de envases de plástico o un colchón viejo.

Reducir las emisiones de la industria es posible, pero técnicamente es difícil. Además, esta gran y compleja industria, que genera millones de puestos de trabajo en todo el mundo, tiene un gran peso político y económico. «Se ha convertido en un sector un tanto intocable para muchos políticos», afirma Jan-Justus Andreas, responsable de política industrial de la organización medioambiental noruega sin ánimo de lucro Bellona Europa.

Sin embargo, la industria química se encuentra cada vez más vigilada, tanto por los países que deben cumplir ambiciosos objetivos de reducción de emisiones como por los investigadores, científicos y activistas que piden a la industria que reduzca sus productos contaminantes.

Alejarse de la energía sucia

Una forma de reducir las emisiones es centrarse en las plantas químicas: mejorar la eficiencia y cambiar a una energía baja en carbono.

La mayor parte de las emisiones directas de dióxido de carbono de la industria proceden de la quema de combustibles fósiles necesarias para impulsar las transformaciones químicas, muchas de las cuales tienen lugar a altas temperaturas y presiones. Estas emisiones podrían reducirse considerablemente si la industria se aleja de los combustibles más sucios, como el carbón.

Si se dispone de energía eólica o solar renovable, algunos procesos químicos que ya funcionan con electricidad, como la producción de cloro que se utiliza para fabricar otros materiales como las tuberías de PVC o disolventes como el cloroformo, podrían pasar a ser inmediatamente bajos en carbono. Los químicos siguen buscando formas de alimentar con electricidad las transformaciones químicas tradicionalmente impulsadas por el calor, como el proceso de conversión del nitrógeno en amoníaco, utilizado sobre todo para los fertilizantes, que requiere temperaturas de unos 500C (932F).

“Aunque las empresas químicas apuestan por la mejora de la eficiencia y la inversión en energías renovables para cumplir sus objetivos climáticos, muchos productos químicos no pueden descarbonizarse por sí mismos porque están hechos de carbono”, afirmó Martin Scheringer, químico medioambiental de la universidad pública de investigación ETH de Zúrich.

“Eliminar los combustibles fósiles de las materias primas utilizadas para crear productos químicos y materiales basados en el carbono es crucial,” afirma Jonatan Kleimark, de la organización sin ánimo de lucro ChemSec. Kleimark compara los productos fabricados con combustibles fósiles, como la ropa, los juguetes y las pinturas, con una deuda de carbono, porque el carbono que llevan incorporado sólo se emitirá en el futuro. «Cuanto más esperemos a cambiar, mayor será la deuda que acumulemos, y será muy difícil hacer algo al respecto si no empezamos«, dijo Kleimark.

Para dejar de aumentar esta deuda, se podrían fabricar productos químicos y materiales con fuentes de carbono que ya están en la superficie, como las plantas. Los bioplásticos, fabricados con materiales vegetales como el azúcar, el maíz o las algas,  están en auge, por ejemplo, ya que las empresas y los científicos intentan eliminar los combustibles fósiles de la producción de plástico.

Otra idea es convertir los residuos en materias primas para la industria química. Los químicos han utilizado residuos agrícolas o plásticos de desecho, incluso el material de desecho por excelencia, el dióxido de carbono, como materias primas.

Una empresa emergente con sede en Berlín, Made of Air, intenta crear plásticos a partir de residuos de madera, mientras que una compañía islandesa, Carbon Recycling International, convierte las emisiones de dióxido de carbono capturadas en metanol, utilizado en combustibles y para fabricar otros productos químicos como el formaldehído.

Por qué no tratas primero con otra persona

Pero todas estas ideas, especialmente las que implican un cambio en las materias primas, son muy difíciles de aplicar.

Las tecnologías para convertir los residuos agrícolas o plásticos en nuevos productos químicos aún no han sido probadas a gran escala y el uso de dióxido de carbono como materia prima requerirá grandes cantidades de energía de cero emisiones de carbono.

Los fabricantes que elaboran productos con plantas en lugar de combustibles fósiles tienen que asegurarse de que no crean nuevos problemas a través de la deforestación, la destrucción del hábitat de la fauna, el aumento de los precios de los alimentos o el incremento del uso de agua o pesticidas. Además, los recursos de biomasa tienden a estar más esparcidos por el  planeta, mientras que tradicionalmente las fábricas químicas se quedan cerca de los lugares donde los recursos de combustibles fósiles son fácilmente accesibles.

“Con las materias primas renovables, habrá que restablecer nuevas cadenas de suministro», afirmó Zhanyun Wang, científico senior de la ETH de Zúrich. “Además de suministrar un flujo constante de materias primas renovables a las plantas químicas, las nuevas cadenas de suministro tendrían que ser competitivas con las ya establecidas que fabrican productos a partir de combustibles fósiles a precios bajos”, dijo Wang.

Los requisitos de la infraestructura de energía limpia son tremendos. La electrificación del sector químico europeo requeriría 4.900 teravatios de electricidad renovable, según una estimación del Consejo Europeo de la Industria Química, casi el doble de la cantidad total de electricidad generada por Europa en 2019.

«Si eres un lobbista del sector químico, mostrar esas cifras te ayuda a bajar la cabeza de nuevo y decir: Mira, en primer lugar soy demasiado importante y valioso, y en segundo lugar, es muy, muy difícil tratar conmigo, así que por qué no tratas primero con otra persona», dijo Andreas.

Actualmente, ese otro se refiere a las industrias del cemento y el acero. “La competencia interna entre las tres industrias para evitar el escrutinio no es útil”, indicó Andreas, porque podrían beneficiarse de desarrollar una estrategia industrial conjunta.

Los gases de escape de las plantas de acero y cemento podrían servir como valiosas materias primas para las plantas químicas. Las tres industrias necesitan electricidad renovable a gran escala o instalaciones de captura de carbono, que requieren una inversión significativa. Los riesgos financieros que conlleva la construcción de estas nuevas instalaciones podrían mitigarse, según Andreas, si las nuevas instalaciones sirven para múltiples operaciones en lugar de para una sola acería o planta de fertilizantes.

“Los gobiernos también podrían contribuir a la construcción de las infraestructuras necesarias o ayudar a las empresas a acceder a materias primas renovables”, dijo Rebecca Dell, que dirige el programa industrial de la Fundación ClimateWorks, con sede en San Francisco.

Pero con menos de 30 años hasta 2050, el tiempo es escaso. Si no hay retrasos, normalmente las empresas tardan unos siete años en poner en marcha un nuevo proceso, dijo Dell. «Tenemos que avanzar mucho más rápido».

Simplificando los productos

Una palanca importante, pero descuidada, para reducir las emisiones del sector químico es simplemente utilizar y producir menos productos químicos. «Eso conduciría muy directamente a una reducción de las emisiones de CO2 y también a reducir la toxicidad de los seres humanos y el medio ambiente», dijo Scheringer.

El uso excesivo de materiales como plásticos, fertilizantes y otros productos químicos sintéticos ha causado efectos devastadores en los ecosistemas y la salud humana. Los desechos de plástico ahogan las vías fluviales y la vida silvestre, la escorrentía cargada de fertilizantes de los campos puede provocar la proliferación de algas y crear zonas muertas en las zonas costeras.

Estos impactos han llevado a los responsables políticos y a los consumidores a tratar de reducirlos; por ejemplo, muchas ciudades y países tienen ahora prohibidos algunos plásticos de un solo uso. «Se trata de un intento de reducir el plástico en sí mismo como contaminante en el paisaje, más que la preocupación por los gases de efecto invernadero, pero podemos avanzar simultáneamente en más de un frente«, dijo Rebeca Dell.

Los estudios también han demostrado que una aplicación más precisa de los fertilizantes podría ahorrar dinero a los agricultores y mantener los gases de efecto invernadero fuera de la atmósfera.

Es menos sencillo reducir algunas de las sustancias químicas que se utilizan para fabricar productos de consumo, pero Scheringer, Wang y otros han propuesto una forma de empezar. Alarmados por los peligros de algunos PFAS cancerígenos, también conocidos como «productos químicos para siempre«, los investigadores han sugerido eliminar los PFAS de sus aplicaciones «nice to have», como los utensilios de cocina antiadherentes, la máscara de pestañas de larga duración o los pantalones cortos de surfista repelentes al agua que no necesitan el nivel de alto rendimiento que confieren los «productos químicos para siempre».

Los investigadores recomiendan que las «sustancias químicas para siempre» se utilicen sólo en productos realmente importantes, como equipos de protección o dispositivos médicos que salvan vidas. La misma filosofía podría aplicarse para identificar y eliminar otras sustancias químicas que se han formulado innecesariamente en los productos, como añadir antimicrobianos a jabones que ya pueden matar gérmenes.

Simplificar los ingredientes químicos de los productos tiene una ventaja añadida: son más fáciles de desmontar o reciclar cuando ya no son útiles. Wang señala el ejemplo del carbón negro, sustancia química utilizada como pigmento en las cajas de comida para llevar. “El pigmento no tiene otra función técnica que la de dar color y se utiliza porque la comida tiene un aspecto más atractivo sobre un fondo negro”, explica Wang. Pero el pigmento también significa que las cajas de comida para llevar son invisibles para los dispositivos que utilizan la luz para clasificar los plásticos en las instalaciones de clasificación, lo que hace imposible su reciclaje.

“El sector químico produce más de lo que los consumidores necesitan”,  dijo Wang: «El modelo de negocio se rige por la cantidad de productos químicos que se venden, no necesariamente por el valor social añadido del producto químico».

Pero la «enorme demanda» de productos también es un factor importante, y quizás más difícil de abordar”, dijo Kleimark. «Estamos ante un reto muy, muy grande, porque ahí no podemos confiar en las tecnologías, sino en cambiar la forma en que hacemos las cosas hoy».

FUENTE: Traducción del artículo original: https://www.theguardian.com/environment/2021/nov/22/chemicals-industry-pollution-emissions-climate.