Resoldre el gas natural
Catalunya va tenir el 2019 un consum de gas a través de la xarxa de gas de 62,4 TWh, i s’espera que a l’any 2050 aquest consum baixi fins a 20 TWh degut a l’electrificació renovable de moltes activitats. Aquest consum va ser de 0,36 TWh en el transport, de 19,7 TWh a la indústria, de 9,7 TWh al sector domèstic, 4,4 TWh al sector serveis i de 0,12 TWh al sector primari. La generació elèctrica va utilitzar 28,2 TWh de gas.
El mix d’aprovisionament actual a Espanya es basa únicament en les importacions d’Algèria i per vaixell amb gas liquat a vuit ports espanyols equipats de centrals de gasificació que són: Barcelona amb una capacitat de 5,2 TWh, Sagunto amb 4,1 TWh, Cartagena amb 4 TWh, Huelva amb 4,2 TWh, Mudargos amb 2 TWh, i Bilbao amb 3,1 TWh.
La xarxa de transport de gas a la península ibèrica té tres connexions internacionals, una per Tarifa amb una capacitat de 444 GWh/dia, inhàbil avui per importar, la d’Almeria amb 306 GWh/dia, totes dues amb gas procedent d’Algèria, i una connexió amb França a Navarra amb 225 GWh/dia i una connexió amb Portugal amb una importació de 80 GWh/dia. Per altra part hi ha 4 magatzems soterranis a Marismas, Yela, Serrablo i Gaviota que son insuficients per a les necessitats futures, fet que obliga a Enagas a seguir buscant nous indrets per emmagatzemar.
El preu del gas ha passat de 20 €/MWh a 146 €/MWh quan escric això. El desequilibri mundial i els efectes de la guerra amb Ucraïna ens porten a que les expectatives siguin catastròfiques per a la indústria europea. Per un costat pot passar que bona part d’Europa no tingui gas i hagin de tancar certes indústries. Per altre costat, el preu pels que tinguin gas pujarà a preus estratosfèrics, potser a més de 300 €/MWh, cosa que implica que, si ningú no fa res, el preu de l’electricitat pot ser de més de 550 €/MWh: una desastre per a tota l’economia.
A curt termini poca cosa més podem fer que no sigui estalviar molt. Explico sovint que no n’hi ha prou de fer més eficients els processos industrials, amb més controls, evitant les fugues, augmentant les eficiències en producció. Per anar més lluny també cal redissenyar els productes per fer que el consum d’energia sigui més baix i l’estalvi del procés pugui ser major. Idear productes amb menys material per la mateixa superfície o volum, productes que permetin abaixar la temperatura o la pressió del procés, embalatges amb menys o sense plàstic, càrregues de camions amb més contingut... tot això va en el camí d’estalviar energia.
A llarg termini la lliçó que aprendrem és que hem de produir bona part del gas amb els nostres recursos. Per una banda, tenim el biogàs que fàcilment es pot convertir en biometà. Aquest biogàs, procedent de la fermentació de residus orgànics humits (residus ramaders, agroalimentaris, orgànics urbans, fangs de depuradores), amb un contingut de metà del 65% és fàcilment millorable amb filtració cap a un biometà de 95% de metà.
Pel que fa al biogàs, es pot estimar una font primària total de 15,1 TWh, dels quals 4,2 TWh provenen de residus domèstics urbans, 0,2 TWh de llots de depuradora, 1,9 TWh de dejeccions ramaderes, 5,2 TWh de cultius agraris, 2,7 TWh de residus agraris, 0,3 TWh de residus d’indústries alimentàries, i 0,6 TWh de residus industrials.
Per altra part, el potencial forestal de biomassa de Catalunya és de 3,9 TWh, però si hi afegim restes forestals agrícoles i urbanes, el potencial total pot ser de 15 TWh, cosa que demana innovar en compactació de restes i transport.
Si bé el biometà és una solució tecnològicament resolta i només falta que es posi a la pràctica amb decisió, el syngas derivat de la combustió incompleta de residus orgànics, és més difícil. La dificultat prové del fet que el gas és tremendament pobre, d’uns 1,26 kWh/Nm3, molt lluny dels 11,98 kWh/Nm3 del gas natural. Això provoca que els cremadors tinguin problemes de disponibilitat i que el seu ús en combustió en motors sigui molt difícil. Aquest fenomen es pot resoldre primer enriquint el gas aportant oxigen enlloc d’aire, cosa que fa que el 50% de nitrogen que conté el gas desaparegui total o parcialment. Així el gas pot tenir un poder calorífic de 1,26 kWh/Nm3 amb el 0% d’oxigen o de 2,72 kWh/Nm3 amb el 100% d’oxigen. Com que la producció d’oxigen pot fer-se amb electròlisis a partir d’energia fotovoltaica, l’hidrogen complementari es pot injectar amb el syngas, produint un gas verd resultant. Si utilitzem l’hidrogen produït en la electròlisi que genera l’oxigen i el barregem, al final obtenim un gas de 2,86 kWh/Nm3. Si posem un exemple pràctic, a un reactor de syngas de 4,17 MW enriquit amb oxigen al 100%, la generació d’hidrogen pot ser de 2,7 MW, donant una producció total de gas de 6,93 MW. Suposant un cost d’electricitat fotovoltaica en autoconsum de 60 €/MWh el cost del gas verd resultant podria ser de 86 €/MWh.
Tots esperàvem que aquest gas es desenvolupés cap a l’any 2050 i per això dèiem que el preu ETS de CO2 hauria d’arribar a 400 €/tCO2 que faria que el preu del gas passés de 20 €/MWh a 92 €/MWh. Sembla evident que avui ja hem arribat on havíem de ser el 2050 i aquesta activitat s’ha de desenvolupar a tota velocitat.
En això estem.