dels vehicles amb gasoli i benzina.
(*) Únicament per a vehicles amb injecció directa de mescla pobra.
Problemàtiques del transport i recerca d’alternatives
La Unió Europea té entre els seus objectius assolir una reducció del 20 % de gasos amb efecte d’hivernacle el 2020, així com aconseguir l’ús d’un 10 % de combus-tibles “alternatius” en el sector del transport, entre els quals s’inclou l’electricitat (Directiva 2009/28/CE).
Tanmateix, cal destacar que els resultats fins el mo-ment s’han aconseguit són molt magres. Dels acords voluntaris entre la Comissió Europea i els fabricants de vehicles per a la limitació d’emissions de CO2 tam-poc no sembla clar que els objectius per assolir una mitjana de les emissions de 120g CO2/km de tota la gamma de vehicles l’any 2012 s’aconsegueixin sense una progressiva penetració dels VE, que han de re-presentar un alleujament respecte aquesta situació tan crítica. Pot entendre’s que una part de les dificultats per assolir aquelles fites han estat ocasionades per la demanda d’un augment de prestacions dels vehicles, amb el consegüent increment de pes10.
Pel que fa a la distribució percentual dels gasos amb efecte d’hivernacle en relació amb els VCI, a banda de contemplar-hi el CO2 com a subproducte bàsic de tota combustió i compost més important el qual re-presenta per si sol un 73 % dels GEh (valor acceptat com a unitat de CO2 = 1), cal no oblidar-se d’altres important compostos alliberats en la combustió de carburants, que tot i correspondre’s a unes emis-sions quantitativament inferiors, presenten potencials d’escalfament superiors, com per exemple el del metà (Ch4=23), o bé els halocarburs (hFC-23=12.000), així com l’augment en concentració dels NOx i del CO que tot i no ser gasos amb efecte d’hivernacle són compostos actius que intervenen en la formació d’ozó troposfèric, i contribueixen indirectament a reforçar l’efecte d’hivernacle mitjançant importants retroaccions.
En valors absoluts i pel cas de l’estat espanyol les emis-sions totals van representar l’any 2006 unes 433 Mt equivalents de CO2, de les quals una tercera part co-rresponien al transport, mentre que l’any 2007 aug-mentaren fins 442,3 Mt (EEA, 2009).
Pel que fa al nivell mitjà d’emissions “reals” dels vehicles utilitaris, podem considerar una xifra de 186 gCO2/ km, malgrat que els objectius comunitaris siguin de 120 gCO2/km el 2012. Així, els fabricants d’automòbils re-comanaven assumir un valor intermedi de 140 gCO2/km.
Ben possiblement la mitjana europea podria situar-se a l’entorn dels 162 gCO2/km, si bé per identificar les emissions reals cal saber que aquestes poden variar dins una àmplia gamma segons la forma de conducció per-sonal i segons el vehicle. Així, un vehicle tot terreny pot emetre fins a 350 gCO2/km. Una estimació aproximada del potencial emissor de CO2 anual d’un vehicle utilita-ri de tipus mitjà que recorregués 12.000 km ens situautilita-ria sobre els 2.000 kg l’any.
Considerant les emissions per tipus de “contaminant”, a Catalunya les emissions diàries de CO2 del sector del transport representen un 96 % del total, el que equi-val, en un dia laborable a unes 33.840 tones diàries (Baldasano, JM, et al. 2006).
Un recent estudi del Reial Automòbil Club de catalun-ya (RACC) indica que en el cas de continuar un creixe-ment sostingut de la mobilitat, estimant-lo en un ordre del 5 % fins el 2020, la reducció mitjana d’emissions s’hauria de situar en un 57 % si es volguessin aconseguir els objectius de reducció fixats, la qual cosa significaria que les emissions unitàries per vehicle haurien de situar-se a un nivell de 70 gCO2/km.
Figura 6. Evolució de l‘emissió relativa de gasos amb efecte d’hivernacle a la UE-27.
Font: EU Energy & Transport, 2009
Figura 7. Emissions relatives de CO2 per sectors a l’Estat es-panyol.
Font: EU Energy & Transport, 2009
10 En una recent jornada sobre VE, se’ns informava que en el període 1995-2005, els vehicles de nivell C, que són els de major demanda, com a conseqüència d’aquelles majors prestacions, havien incrementat el seu pes un 16,3 %, el que representava uns 180 kg. (Boronat, R. novembre de 2009).
Domèstic
El sector del transport disposa de diverses mesures per reduir les emissions de GEh, si bé caldria bonificar més que no pas penalitzar els vehicles en funció de les seves emissions. Per una altra banda caldria procedir a una am-bientalització dels impostos especials sobre hidrocarburs, o sobre peatges i aparcaments, atès que fins ara s’han apli-cat amb exclusiva finalitat recaptatòria més que per afa-vorir conductes ambientalment correctes. Segurament, una de les formes més ràpides per aconseguir una limi-tació efectiva dels GEh passa per una profunda recon-versió del sector del transport. Són moltes les persones, institucions i experts que creuen que els nous VE podran tenir un paper essencial en aquest canvi d’escenari.
2.3. Cercant alternatives:
nous combustibles i noves tecnologies per al transport
A mesura que circulen més cotxes, autobusos i camions per la xarxa de carreteres, més s’incrementa la necessitat de cercar alternatives als combustibles fòssils i als clàs-sics motors de combustió interna. D’acord amb els ob-jectius de l’estudi, en el present apartat realitzarem una breu incursió en dos d’àmbits que els darrers anys han reclamat una major atenció de la comunitat experta, pel fet que semblaven representar les millors alternatives pel que fa a combustibles i tecnologies respecte el model existent. Ens referim al potencial i possibilitats que re-presenten els biocombustibles i les piles d’hidrogen.
2.3.1. Els biocombustibles
Els biocombustibles representen només una petita part de la biomassa que la humanitat fa servir com a energia. Actualment, la proporció de bioenergia comer-cial destinada al transport representa una quantitat al voltant d’un dos per cent. Els biocombustibles o agrocombustibles per a aplicació en el transport sor-giren amb l’objectiu de ser substitutius dels combus-tibles fòssils, i fer-se servir en vehicles amb motor de combustió interna tradicional i en altres aplicacions.
Arran de la crisi del petroli dels anys setanta, diversos països, preocupats per l’encariment del cru i per les perspectives del seu esgotament, van buscar fórmules per trobar combustibles alternatius. Cada país va desen-volupar combustibles a partir de les seves preferències i disponibilitats locals de matèria primera (canya de
su-cre al Brasil, remolatxa a França, blat de moro i soia als Estats Units d’Amèrica, i colza a Alemanya i Canadà).
El procés evolutiu (tant tecnològic com històric) ha consistit en la millora de processos de transformació i la tria d’altres matèries primeres (amb l’ús, fins i tot, d’enginyeria genètica). L’objectiu final és l’obtenció d’un producte amb rendiments molt més eficients, una reducció o un reaprofitament dels residus gen-erats, i una disminució substancial dels processos de transformació i dels elements afegits per a la seva ob-tenció (sobretot els relatius a l’aigua i l’energia).
La base de l’aprofitament del biocombustible és la propietat dels vegetals per obtenir cadenes de carboni a partir de l’energia solar, de la captació de CO2 at-mosfèric, d’aigua i nutrients del sòl. Aquest carboni es pot transformar de manera més o menys complexa en alcohols (bàsicament metanol i etanol) que sub-stitueixen la gasolina o nafta, i en olis vegetals (biodiè-sel) que fan de substitutius del gasoli. Atesa la gran varietat de matèries primeres i productes obtinguts, no existeix un patró que defineixi l’equivalència entre un litre de combustible fòssil i un de biocombustible, si bé hi ha valors aproximats per a cada tipus.
Actualment existeixen dos grups de biocombustibles d’aplicació al transport, considerats combustibles de primera generació:11
1.- Els obtinguts a partir d’alcohols, bàsicament etanol.
Qualsevol producte amb un alt contingut de sucre o amb matèries primeres que es puguin convertir en sucre pot transformar-se en etanol. L’obtenció bàsica és a par-tir de canya de sucre (bàsicament als països tropicals), remolatxa (països de l’OCDE) i sorgo ensucrat en altres casos. Les matèries primeres convertibles són les fècules del blat, blat de moro i iuca (països de la OCDE).
Aquestes matèries exigeixen processos més complexos i podríem considerar que un litre d’etanol conté, aproxi-madament un 65 % de l’energia d’un litre de gasolina.
2.- El obtinguts a partir d’olis vegetals (biodièsel).
De la barreja de gairebé qualsevol oli vegetal, petites quantitats de greix animal (obtingut de peix i d’altres animals), alcohol i un catalitzador, és pot obtenir bio-dièsel. A Europa l’obtenció habitual és feta partint de colza i gira-sol. Als Estats Units d’Amèrica i el Brasil, de soia, i a la resta de països, d’oli de palma, de coco i de pinyó de l’Índia (Jatropha curcas). El biodièsel es pot cremar barrejat amb gasoli, o bé en estat pur12. Això representa una energia del 85 al 95 % del gasoli.
11 També es pot obtenir energia per al transport en motors de combustió interna modificats, a partir de biogàs obtingut mitjançant la digestió anaeròbica d’aliments o residus animals per part de bacteris. Això dóna com a resultat altes quantitats de metà i diòxid de carboni.
12 Existeixen diferents proporcions de barreges: des de menys d’un 5 % en volum de biocarburant (que no ha de estar identificat com a tal a la Unió Europea) fins a B20 (20 % de biodièsel i 80 de gasoil), B30 i així fins a B99 (biodièsel gairebé pur).
Problemàtiques del transport i recerca d’alternatives
Encara que el biocombustible més utilitzat a nivell mundial és l’etanol (gairebé un 85 %) el biodièsel és més utilitzat a la Unió Europea, i representa al voltant del 60 % del consum mundial. Els seus costos de pro-ducció varien dins un ampli ventall en funció de la matèria primera, el tipus de biocombustible generat i el lloc de producció. Excepte al Brasil, on existeix una indústria competitiva i regulada en sistema de mer-cat lliure, a la resta de països es pot considerar que es tracta d’un sector on l’existència d’ajudes i polítiques públiques al procés productiu i a la recerca en sostenen la viabilitat econòmica.13
Punts forts i punts febles
Conceptualment es tracta d’un combustible molt inte-ressant ja que és una energia completament renovable.
És a dir, cada collita o reaprofitament de biomassa es tradueix en energia que es pot consumir com a com-bustible. Per tant és, per definició, una font d’energia inesgotable en el context ambiental actual, en contra-posició al combustible fòssil, on el procés d’extracció implica –a llarg termini– l’exhauriment d’unes reserves que són finites. L’altre avantatge d’aquesta alternativa és que es tracta, d’alguna manera, d’un procés de cicle tancat i equilibrat. És a dir, el combustible es genera a partir d’una massa vegetal que creix absorbint CO2 de l’atmosfera, el qual és generat, en part, per l’allibera-ment de les cadenes de carboni en la crema d’aquests combustibles. La inexistència de sofre en ells és una al-tra qüestió a tenir en compte. En el cas del biodièsel, altres avantatges són la reducció de les partícules sòlides de carboni, així com estar lliure de benzens, alhora que representen una millora de la lubricació del motor.
També, i depenent del tipus de matèria primera emprada, la utilització d’energia és un factor que es
pot considerar positiu o negatiu, ja que la quantitat d’energia utilitzada és molt variable14. La canya de su-cre es pot considerar com el biocombustible amb un dels millors balanços energètics, mentre que la soia i la colza (precisament els més utilitzats a la Unió Euro-pea) serien dels pitjors (figura 8).
Les problemàtiques que representen aquests combus-tibles estan relacionades tant amb el seu cultiu com amb la seva manipulació i transformació en hidrocar-bur operatiu. Així, l’aigua és un factor a estudiar, ja que les necessitats són diferents depenent del tipus de cultiu. Efectuant una generalització podríem dir que per a l’obtenció d’un litre d’etanol són necessaris en-tre 30 i 37 lien-tres d’aigua (de 10 a 12 lien-tres per a la destil·lació, i de 20 a 25 litres per a la fermentació). En el cas de l’oli de palma, l’obtenció d’un litre d’aquest oli necessita uns 300 litres d’aigua.
Un altre dels aspectes preocupants és la substitució de cultius tradicionals destinats a l’alimentació que es transformen en cultius per a agrocombustibles en els països productors. En aquest escenari, variacions del preu del cru afecten el preu dels biocombustibles, que al seu torn incideixen en els preus agrícoles. El ràpid incre-ment en la demanda de matèria primera per a l’obtenció de biocombustibles en els últims anys ha contribuït a l’increment en el preu de productes alimentaris bàsics i, per tant, ha afectat la seguretat alimentària d’una part important de la població mundial.15
També s’ha produït un altre efecte no desitjat en aquesta variació dels usos del sòl, com és la desforesta-ció que estan patint zones tropicals d’Amèrica, per la pressió que genera la necessitat de terra cultivable per a agrocombustibles. Independentment d’altres con-seqüències, la destrucció i crema de aquesta biomas-sa genera un efecte net negatiu en l’emissió de gasos amb efecte d’hivernacle, que és un dels objectius de l’existència dels biocombustibles.
Situació a Espanya i Catalunya
Els biocombustibles van representar durant el pri-mer semestre de 2008 un 1,47 % del volum total de combustibles que es van consumir a tot l’Estat.
Paral·lelament, els darrers anys s’ha produït un creixe-ment espectacular tant en la capacitat de producció de bioetanol, com de biodièsel al nostre país. De l’any 2005 al 2007 la capacitat productiva de biodièsel va créixer des de les 141.500 t/a 815.190 t/a. En el cas
13 Es considera, segons diversos estudis, que les ajudes oscil·len en els països de l’OCDE entre 0,20 i 1,00 dòlars USD per litre de biocombustible.
(Steenblick, 2007, p. 39)
14 El balanç d’energia fòssil representa tota l’energia fòssil necessària per produir 1 litre de biocombustible respecte a l’energia que conté aquest litre.
15 Aquesta és una de les conclusions a les que arriba l’informe de la FAO 2008 sobre l’estat mundial de la agricultura i l’alimentació.
Figura 8. Reduccions en les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle.
del bioetanol ha estat més moderada, ja que ha passat de les 257.000 t/a a les 456.000 t/a. Tot i les previ-sions inicials d’augment,16 la situació econòmica ac-tual planteja molts dubtes sobre quina serà l’evolució d’aquest sector industrial. En el cas del biodièsel, en-cara que el consum intern s’ha quintuplicat en dos anys, durant aquest període va representar poc menys de 300.000 t/a de biodièsel, un valor inferior a la ca-pacitat total de producció. Per un altre cantó, l’actual legislació d’aranzels sobre importacions de biocom-bustibles i les ajudes que en altres països reben aquest tipus d’indústries17, fan que gran part del biodièsel que es consumeix a l’estat provingui del estranger (sobretot dels EUA) malgrat tenir una capacitat més que sufi-cient per abastir-se internament. Només una variació en els impostos sobre les importacions i un fort in-crement en el consum intern (previsible i obligat pel compliment dels objectius comunitaris), pot fer que es pugui aprofitar tot aquest potencial industrial. En el cas del bioetanol, el consum i la capacitat produc-tiva van més paral·lels a una mantinguda capacitat d’exportació.
En el cas de Catalunya, aquest percentatge representa una mica més del 10 % del total de l’estat, amb tres plantes de producció que representaven l’any 2007 un volum de 86.000 t/a. Dins de les previsions de creixe-ment de capacitat en els pròxims anys (molt altes, però inferiors a la resta de l’estat) es preveien dues noves plantes: una de 200.000 t/a l’any 2010, i una altra de 150.000 t/a el 2011. La situació econòmica general planteja seriosos dubtes sobre el seu futur.18
Perspectives de futur
Existeix una aposta clara per part de la Unió Euro-pea per tal de donar més importància i protagonisme als combustibles de substitució en l’àmbit del trans-port. El Llibre Blanc sobre la política de transports de la Unió Europea va proposar l’objectiu (ja reflectit en el Llibre Verd sobre seguretat en l’abastament ener-gètic de l’any 2000) d’assolir, el 2020, el percentatge d’un 20 % de combustibles de substitució respec-te el total dels que es fan servir en les necessitats de transport. La Directiva 2009/28/CE, relativa al foment de l’ús d’energia procedent de fonts reno-vables, va establir finalment l’objectiu que el 10 % dels combustibles per al transport fossin
“combus-tibles alternatius”, entre els quals s’inclouen tant els biocombustibles com l’electricitat.
Ara bé, és evident que aquelles propostes han xocat amb la realitat. L’any 2005 el consum de tot el conjunt de biocombustibles va representar un total de 3.211 ktep, o sigui un 1,1 % del consum total de petroli destinat al transport. L’any següent, aquest valor va augmentar fins a l’1,8 % (6.187 ktep). Encara que es detecta un augment d’aquests valors s’està molt per sota dels objectius marcats en el seu moment. S’han fet propostes de mesures concretes: diferents directi-ves per establir l’obligació d’un percentatge mínim de consum de biocarburants (per part dels Estats mem-bre) o la creació d’una normativa i un marc legal per portar a terme reduccions fiscals tant en la producció com en el consum. Així, doncs, malgrat les propostes, i fruit d’aquesta realitat, el Consell Europeu de març de 2007 va rebaixar l’objectiu inicial de la presència de combustibles de substitució d’un 20 % a un 10 % en l’àmbit del transport comunitari.
Un dels problemes plantejats, com és l’abastament des del mercat intern d’aquest tipus de matèries, no ha quedat del tot resolt. Per un costat, Europa va pro-duir el 2006 un 16 % més del biocombustible que va consumir (6.187 ktep, amb Alemanya com a primer productor amb més de la meitat del total). Però per un altre, la matèria primera per produir aquest biocom-bustibles (sobretot olis vegetals) és importada majo-ritàriament des de fora de la Unió Europea de països com Argentina i Brasil (oli de soia) o Malàisia i In-donèsia (oli de palma), amb què es transplanten a un marc extracomunitari el costos ambientals i les exter-nalitats que genera aquell tipus de producció agrícola descrita anteriorment. A més a més, aquesta situació d’importació dels productes agraris malmet part dels objectius plantejats amb la proposta del Llibre Blanc, com era una contribució a l’augment de llocs de tre-ball en els entorns rurals de la Unió, així com una disminució de la dependència energètica exterior. En definitiva, no sembla que la possibilitat de proveïment de la matèria primera des de l’interior de la Unió Eu-ropea sigui un objectiu fàcil d’aconseguir.19
El futur d’aquests combustibles dependrà, en gran mesura, de la investigació en el desenvolupament de
16 Estava previst quadruplicar la capacitat de producció de biodièsel durant l’any 2008. En el cas de bioetanol no se’n preveien increments tan forts (APPA 2008).
17 El mes de juliol de 2009, la Comissió Europea va aprovar tot un seguit d’aranzels als biocombustibles dels EUA, adduint competència deslleial i subsidis rebuts pels productors d’aquell país.
18 Les dues plantes situades a Tarragona. La prevista per a l’any 2011 correspon a l’empresa REPSOL en la seva política de creació d’aquest tipus de plantes dintre de les instal·lacions de les seves refineries convencionals. APPA, 2008
19 Per complir amb un nivell de proveïment a l’Estat espanyol del 5,75 % de biocombustible (objectiu de cara al 2010) caldria dedicar-hi l’ús d’1.306.003 ha, el que representa el 14 % del total de la superfície cultivable (dades del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación).
Problemàtiques del transport i recerca d’alternatives
les diverses generacions de nous dissenys de combus-tibles i de l’optimització dels processos productius. I també de la reducció, acceptació o rebuig de les ex-ternalitats que la seva producció pugui portar associa-des. El camins establerts per aquesta millora van per l’obtenció d’etanol a partir biomassa lignocelulòsica, els biodièsels sintètics o les algues marines, un camp amb moltes expectatives.
En cap cas sembla que estiguem davant d’un tipus de combustible capaç de representar un percentatge significatiu del total de combustibles utilitzats en el transport a la Unió Europea,20 més enllà d’aplicacions molt concretes (i molt dependents de les polítiques públiques d’ajut)21, o d’una política pública activa en l’aprofitament dels residus interns generats de biomassa (biogàs), o d’olis minerals o vegetals, o bé d’un encari-ment desmesurat del preu del cru a mitjà i llarg termini.
2.3.2. L’hidrogen i les piles de combustible L´hidrogen ha representat durant anys un altra de les alternatives privilegiades per a la substitució dels com-bustibles fòssils. Per “vehicle” d’hidrogen s’entén dos tipus molt diferents de vehicles: d’una banda tindríem
2.3.2. L’hidrogen i les piles de combustible L´hidrogen ha representat durant anys un altra de les alternatives privilegiades per a la substitució dels com-bustibles fòssils. Per “vehicle” d’hidrogen s’entén dos tipus molt diferents de vehicles: d’una banda tindríem