A Catalunya, les emissions de CO₂ se situen en el rang de les 40 Mt/any lligat principalment a les fonts energètiques utilitzades. Segons les dades del 2022, solament el 3,9% de l’energia consumida final era renovable, 71,4% és d’origen fòssil, 0,7% de residus industrials, i 23,9% electricitat majorment d’origen nuclear. Quantitats que indiquen directament que escau un canvi basat en l’electrificació de la cistella energètica que ha de “més que triplicar” l’ús d’electricitat verda per deixar de consumir les fonts fòssils amb el que implica d’augment de capacitat de la xarxa elèctrica de transport i de distribució.
Aquest consum final d’energia es distribueix entre els diferents sectors (Transport 41,9%; Indústria 30,7%; Residencial 13,6%; Serveis 12,4% i Serveis 1,4%.), el que ens diu que el repte de disminució en el consum de fonts fòssils afecta de diferent mode a cada sector, destacant per la seva magnitud el consum de fòssils del transport.
No obstant això, per valorar adequadament el global de les emissions, cal tenir en compte no només l’energia final emprada sinó el consum d’energia primària. A Catalunya, l’any 2022 va ser de 21.188,4 ktep (milers de tones equivalents de petroli), o el seu equivalent elèctric (246,4 TWh). Però d’aquests l’energia final consumida per a usos energètics és tan sols de 167 TWh. Dels quals, a grans trets es pot estimar que més de 100 TWh d’energia primària, principalment petroli, són importats per satisfer les necessitats de transport. Sector al qual cal atribuir més de 12 Mt de les 40 Mt de CO₂ equivalent emeses i de les quals, més del 85% correspon en quantitat al transport per carretera. El transport per tren, avió o marítim tenen particularitats molt diferents i cal tractar-los específicament així que ens centrarem al transport per carretera.
«el transport per carretera disposa d’una infraestructura de rutes dotada amb 1400 estacions de servei que subministren 100 TWh/any d’energia primària en combustibles a 5.643.692 vehicles»
¿Com és el transport per carretera i el seu parc de vehicles a Catalunya?
Actualment, el transport per carretera disposa d’una infraestructura de rutes dotada amb 1400 estacions de servei que subministren 100 TWh/any d’energia primària en combustibles a 5.643.692 vehicles en el 2024 segons dades Idescat, dels quals escau destacar-ne com a més significatius 3.502.644 de turismes, 9.694 autobusos i 726.754 unitats en la categoria de camions i furgonetes i als quals també s’ha de sumar les motocicletes, ciclomotors, tractors, etc. La distribució dels vehicles i de les estacions de serveis es concentren a la província de Barcelona i principalment a la zona d’influència del barcelonès i comarques veïnes a on es concentra la major part dels 8 milions d’habitants de Catalunya i dels seus vehicles. En aquest context, cal considerar també la previsió de creixement d’ara al 2050 en població i de forma directa en el nombre de vehicles que s’estima en un 20-25% segons les projecccions d’arribar als 10M d’habitants.
¿Com es poden reduir les emissions el transport per carretera?
Els canvis d’hàbits han d’impulsar una major intensificació en l’ús del transport ferroviari així com un canvi en la funcionalitat del transport, però l’actual punt de partida són les dades anteriors i per reemplaçar l’ús de fòssils requereixen el desplegament de noves tecnologies.
Aquestes opcions tecnològiques es resumeixen en passar a mobilitat elèctrica ja sigui amb bateries (i), o amb piles de combustibles d’hidrogen (ii), o en mantenir els motors de combustió interna sigui amb bioenergia (iii), o amb combustibles sintètics (iv), o continuant amb combustibles fòssils (v),
(i) La mobilitat elèctrica amb bateries té una eficiència energètica sobre el 80% molt superior al 20% actual del motor de combustió interna (ICE), el que comporta un important estalvi energètic. El consum és de 0,2 kWh/km per un turisme petit, de 2 tones, fins 1,5 kWh/km per un camió de 40 tones. Les actuals bateries amb densitat energètiques de 200-250 Wh/kg imposen limitacions en l’autonomia així com en la seva duració deguda al nombre de cicles garantits. La recerca i millora en bateries ja ha comportat increments en la densitat energètica superant 500 Wh/kg i anunciant-se un full de ruta per superar els 1000 Wh/kg, el que comporta augmentar l’autonomia en un factor de quasi 4. Aquestes realitats tecnològiques permeten preveure ampliar el rang de vehicles pels quals la mobilitat elèctrica amb bateries seria aplicable incloent autobusos, camions no massa pesants i furgonetes sempre que es pugui garantir carregadors ràpids i ultraràpids per bateries de fins 1,5 MWh per 800 km d’autonomia amb un futurible pes d’1,5 tones. La limitació en el nombre de cicles de la bateria planteja la necessitat de reemplaçar la bateria durant la vida útil del vehicle.
«La recerca i millora en bateries ja ha comportat increments en la densitat energètica superant 500 Wh/kg i anunciant-se un full de ruta per superar els 1000 Wh/kg, el que comporta augmentar l’autonomia en un factor de quasi 4»
ii) La mobilitat elèctrica amb pila de combustible d’hidrogen té una eficiència energètica sobre el 30% pràcticament igual a l’actual ICE, pel que no implica cap estalvi d’energia. El consum és de menys 1 Kg d’hidrogen per 100 km per un turisme petit, 2 tones, incrementant-se a quasi a 8 Kg d’hidrogen per 100 km per un vehicle de 40 tones. Segons les previsions del Banc Europeu de l’Hidrogen els preus del quilo d’hidrogen poden estar per sota dels 7,5 €/kg d’H2 que marca la paritat amb el cost de funcionament utilitzant dièsel aportant avantatges econòmics. A més a més, la llarga vida de les piles de combustió, 50.000 hores, permet compensar un major cost inicial de compra del vehicle per una molt més llarga vida útil. Aquests aspectes destaquen les raons per un transport pesant en base a l’hidrogen a on l’alternativa a partir de bateries es veu limitada per les propies bateries. Malgrat això, per desplegar aquesta opció tecnològica cal disposar d’una infraestructura de producció d’hidrogen partir de connexions amb suficient potència a la xarxa d’electricitat verda a preus competitius així com una infraestructura de distribució entre hidrogenades i hidrolineres.
iii) El biometà com a alternativa sostenible té l’eficiència estàndard de l’ICE, però les fonts biogèniques disponibles no són pas suficients i estan sotmeses a un creixent augment de costos. Així que solament es pot assegurar el subministrament per flotes captives limitades.
iv) Els combustibles sintètics sostenibles són una opció per qualsevol vehicle motoritzat amb un motor de combustió interna. Com qualsevol hidrocarbur, els combustibles sintètics sostenibles requereixen carbonis i hidrogen verds. Novament, no hi ha suficients fonts biogèniques per assegurar suficients carbonis verds i a igual que en el cas anterior no és factible oferir aquesta opció com una solució per tots els vehicles. Donada la carència de carbonis verds, s’ha platejat treure els carbonis de l’ambient el que es denomina carbonis neutres i no hi hauria limitacions i es comptarien com emissions negatives. Però, el problema radica en els elevats costos que implica aquesta captura de carbonis de l’ambient (DAC, direct air capture) i la baixa eficiència de tota la cadena des del carboni i l’hidrogen fins al combustible final. Aquest molt major cost fa que aquestes vies s’estiguin adreçant més a sectors com l’aviació (SAF Sostenible Aviation Fuels) o navegació (MGO Maritim Gas Oil) que poden absorbir aquests majors costos però no pas pel transport per carretera. En qualsevol cas cal indicar que la captura de l’aire del carboni, la generació d’hidrogen i la síntesi del combustible acaba necessitant uns quants MWh/tona de CO₂ (de 5 a 10) segons el producte final metanol, metà, gasolina, SAF, etc.
v) La continuació en la utilització de fonts fòssils imposant taxes d’emissió no contribueix en res a la lluita contra el canvi climàtic encara que es materialitzi en taxes de 0,1 a 0,25 €/km.
«Una simple i conservadora estimació (…)ens dona unes necessitats energètiques sobre 30 TWh anuals que requereixen una potència instal·lada a l’àrea metropolitana de 3,5 GW»
¿Quines necessitats es preveuen a Catalunya i a l’àrea entorn Barcelona?
Dins dels objectius de zero emissions el 2050 a Catalunya cal posar èmfasi al fort paper concentrador de la ciutat de Barcelona i la seva àrea d’influència dins de les comarques veïnes al barcelonès que actualment afecta a més del 60% de la població de Catalunya. Escau també considerar, doncs, la concentració de vehicles i de serveis de transport tant de passatgers com de mercaderies en aquesta àrea i les diferents etapes (2035, 2045, 2050) en el full de ruta per la seva total descarbonització en el 2050. És, per tant, plausible valorar en una primera etapa d’electrificació fins al 2030 unes fites mínimes coherents amb una descarbonització global: vehicles lleugers 1 milió, autobusos urbans i interurbans de transport de viatgers 3500 unitats, i camions de transport de mercaderies unes 200.000 unitats. Una simple i conservadora estimació basada en consums de 0,2 KWh/km per a turismes i 1,5 kWh/km per a vehicles pesants dins un rang de quilometratges estimats de les mitjanes estadístiques per cada categoria de vehicle, respectivament 5000 km, 80.000 i 100.000 km, ens dona unes necessitats energètiques sobre 30 TWh anuals que requereixen una potència instal·lada a l’àrea metropolitana de 3,5 GW. En aquestes estimacions es veu el significatiu paper del sector logístic a Catalunya i que justifica perquè aquest sector representa al voltant del 15% del PIB.
Aquestes dades obren noves qüestions: com seran les noves estacions de servei on es reemplaçarà els actuals sortidors de combustibles per sistemes de càrrega ràpida i ultraràpida? Hem de tenir present que la prospectiva del transport elèctric ens dona una capacitat de les bateries cada vegada més grans per tal d’assegurar l’autonomia del vehicle o alternativament ens descriu hidrogenares també amb capacitat de producció per abaratir costos del quilo d’hidrogen. Quants llocs de càrrega cal preveure? Per tant, en traslladar els números anteriors a un equivalent en estacions de servei necessàries i distribuïdes a l’àrea entorn de la gran ciutat podrien ser, per exemple, unes 200 estacions amb una potència mitjana de 17 MW. Potència que hauria de ser vàlida per a càrrega ràpida, ultraràpida, o per subministrar electricitat per a producció de combustibles sostenibles incloent hidrogen i sintètics. Independentment del nombre d’estacions i de si la càrrega de vehicles és lenta o ultraràpida o de si és càrrega en l’àmbit particular o en una estació pública, els valors de nova potència sobrevinguda són els que són i això solament per una primera fita en el full de ruta de descarbonització.
La capacitat i robustesa de la xarxa elèctrica:
Actualment, s’ha proposat una ampliació que per a tot Espanya preveu a l’horitzó 2030 una planificació per tenir un augment de 27,6 GW per cobrir totes les demandes especialment les industrials. Aquesta actuació prevista sembla respondre a una reacció a les demandes dels sectors industrials que en previsió del seu futur fa temps que ho estan demanant. Per la seva part, el sector del transport de carretera presenta, en alguns casos, una certa atomització empresarial, petits transportistes; en altres una dependència de l’administració pública responsable de les concessions via licitació i en altres casos, les flotes de vehicles formen part de les pròpies indústries.
En qualsevol cas, totes les alternatives passen per l’electrificació ja sigui mitjançant bateria, hidrogen i pila de combustible, o la síntesi de combustibles sintètics i per dur a terme això cal reemplaçar en la cistella energètica del país les fonts fòssils per electricitat procedint de fonts renovables.
«De moment, a falta de més detalls, amb les dades existents en els esborranys de la proposta ministerial, els números per assegurar un futur amb el transport descarbonitzat no surten. «
La preocupació és sobre el temps que es triga per modificar la capacitat de la xarxa elèctrica, assegurar la seva robustesa i control, i disposar dels punts de connexió apropiats. Per tant, resulta preocupant que si en els anunciats increments de capacitat de la xarxa elèctrica pel període 2025-2030 encara no s’han recollit les demandes derivades de la planificació del sector del transport, després ja no hi haurà temps per desplegar les infraestructures de xarxes i de noves estacions de servei.
De moment, a falta de més detalls, amb les dades existents en els esborranys de la proposta ministerial, els números per assegurar un futur amb el transport descarbonitzat no surten.
No poder disposar de les capacitats elèctriques necessàries farà avortar el procés de descarbonització en el sector del transport per carretera, però també afectarà les capacitats industrials.
El futur de grans àrees metropolitanes com la de Barcelona sembla no contemplat des de la perspectiva de la descarbonització en el seu transport, aspecte molt important aquí a Barcelona donat el paper molt destacat del sector logístic a on convergeix port, aeroport i corredor del Mediterrani com a via europea.
En resum, hi ha sospites que s’està reaccionant, però que no s’està actuant davant d’una planificació sobre el què i com s’ha de fer per encaminar-se i encarrilar-se cap a un futur de zero emissions el 2050. Cal doncs preveure la planificació global de les necessitats deduïdes del full de ruta de descarbonització i cal començar per incloure les necessitats més urgents ja dins dels 13.500 i escaig milions anunciats pel ministeri com a primera etapa per enfortir les xarxes elèctriques. O hi ha capacitat i punts de connexió en les xarxes elèctriques o la descarbonització no serà pas possible.
Joan Ramon Morante, és Director de l’IREC i membre de Renovem-nos
