La descarbonización de la industria es uno de los retos más complejos de la transición energética europea. Sectores como el cemento, la petroquímica, el acero o la gestión de residuos concentran buena parte de las emisiones industriales y no disponen, todavía, de alternativas sencillas a los combustibles y las materias primas de origen fósil.  

En Catalunya, estos sectores son responsables de cerca del 27% de las emisiones totales de Catalunya, y representan cerca del 38% de las exportaciones catalanas. Descarbonizarlos es, por tanto, mucho más que un objetivo climático: es una condición para su supervivencia competitiva en un mercado europeo que ya tiene fecha y precio para el carbono: La Ley Europea del Clima establece la neutralidad climática en 2050 y una reducción mínima de emisiones del 55% en 2030 respecto a los niveles de 1990. 

¿Por qué cuesta tanto? Por un lado, en muchos procesos industriales el CO₂ no procede solo de quemar combustible, sino que es un resultado inevitable de la propia reacción química: no basta con electrificar, hay que transformar de forma integral cómo la industria obtiene energía, utiliza el carbono, produce moléculas, separa y recupera recursos y diseña sus procesos. Por otro, las plantas industriales se renuevan cada 30 o 40 años, y muchas de las tecnologías alternativas todavía no se han demostrado a escala industrial, tal como señala el World Economic Forum. 

Descarbonizar versus desfosilizar: ¿cuál es la diferencia?

Vale la pena detenerse en dos conceptos que a menudo se confunden. Descarbonizar significa reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a un proceso, especialmente las de CO₂.  

Desfosilizar va un paso más allá: significa reducir progresivamente la dependencia del petróleo, el gas y el carbón, tanto como fuente de energía como de materias primas y, sustituirlos por energía y fuentes de carbono no fósiles. En la industria química esta distinción es especialmente importante: el carbono fósil no es solo una fuente de energía, sino también la materia prima con la que se fabrican plásticos, disolventes, combustibles y muchos otros productos químicos. Desfosilizar la industria química implica, por tanto, no solo cambiar cómo obtenemos la energía, sino también de dónde obtenemos el carbono, incorporando alternativas como el CO₂ capturado, el carbono biogénico o las materias primas recicladas. 

Por eso, desfosilizar la industria química es, en buena parte, reinventarla. 

Eurecat aporta tecnología propia en tres grandes ámbitos: la economía circular del CO₂ y los residuos, la producción de hidrógeno renovable, y el acompañamiento directo a las empresas.  

Además, Eurecat lidera e impulsa el ecosistema que debe hacerla llegar al mercado. Desde hace tres años coordina la red H2CAT, el ecosistema catalán de innovación en hidrógeno renovable y carbono circular, hoy un referente reconocido del sector, con 17 entidades, 82 grupos de investigación y más de 400 investigadores e investigadoras. A través de los H2CAT Demo Days y otros eventos de transferencia que organiza periódicamente por toda Catalunya, la red conecta las soluciones que nacen en los laboratorios con las empresas que las necesitan. 

La descarbonización y la desfosilización industrial no se resuelven con una única tecnología, sino con la integración de diferentes soluciones a lo largo de toda la cadena de valor: desde el desarrollo de materiales y componentes hasta su integración en procesos, el escalado y la validación en condiciones industriales. Tecnologías como la electrificación, el hidrógeno renovable, la captura y valorización del CO₂ o la circularidad de materiales deben avanzar de manera integrada. Nuestro objetivo es convertir estas tecnologías en soluciones robustas, escalables y competitivas, con la madurez necesaria para que la industria pueda adoptarlas.

— Miriam Díaz de los Bernardos, directora de la Unidad de Tecnología Química de Eurecat

Economía circular de CO2 y residuos 

Desde Eurecat trabajamos en tecnologías que cubren toda la cadena del carbono circular: desde el diseño de materiales para capturar CO₂ hasta la construcción de reactores que lo transforman en productos útiles. 

 Este enfoque se enmarca en el concepto Power-to-X, que permite convertir electricidad renovable en moléculas y productos de alto valor. Mediante la electrólisis, la electricidad renovable se transforma en hidrógeno, que puede reaccionar con CO₂ capturado —directamente o tras convertirlo en CO— para obtener metanol, combustibles sintéticos y otros productos químicos. De este modo, el CO₂ puede pasar de ser una emisión a convertirse en una fuente de carbono para nuevos procesos productivos. No desaparece, sino que circula: se captura, se transforma y se reutiliza. Pasamos del reto a la oportunidad. 

Una de las aplicaciones con más potencial de este enfoque son los combustibles sintéticos o e-fuels. Producidos a partir de hidrógeno renovable y carbono capturado, permiten almacenar energía renovable en forma de moléculas y ofrecen una alternativa a los combustibles fósiles especialmente interesante en sectores difíciles de electrificar directamente, como la aviación o el sector marítimo. En determinadas aplicaciones, además, pueden actuar como combustibles "drop-in", compatibles con infraestructuras y sistemas de distribución ya existentes, lo que puede facilitar su incorporación progresiva al sistema energético.

El proyecto europeo SunCoChem es un buen ejemplo: ha desarrollado un reactor que utiliza energía solar para capturar y transformar CO₂ en oxoquímicos, unos compuestos muy utilizados en la fabricación de plásticos y resinas, sin usar ninguna fuente de carbono fósil.  

El proyecto THUNDER, también coordinado por Eurecat, sigue una lógica similar: combina en un solo reactor la captura y la conversión de CO₂ y agua para producir e-metanol a partir de energías renovables. Desde Eurecat nos encargamos de la síntesis de catalizadores y del diseño, ensamblaje, optimización y escalado de reactores innovadores, así como de las evaluaciones de sostenibilidad para mejorar la eficiencia energética de los procesos. 

Producción de hidrógeno renovable

El hidrógeno renovable es un vector clave para la descarbonización y la desfosilización industrial. Puede sustituir parcialmente combustibles fósiles en determinados procesos, pero también actuar como materia prima para producir moléculas y combustibles renovables, como el metanol o los combustibles sintéticos, especialmente cuando se combina con CO₂ capturado. Los combustibles renovables, la biomasa y el biometano pueden hacer de complemento en procesos que necesitan mucho calor o que son difíciles de electrificar, aprovechando las infraestructuras de gas ya existentes. 

Producirlo, sin embargo, es solo una parte del trabajo: hay que distribuirlo también de forma segura y a un coste competitivo. Al ser la molécula más pequeña que existe, el hidrógeno atraviesa algunos materiales plásticos y fragiliza los aceros, y necesita recipientes específicos para soportar la alta presión. 

Eurecat trabaja en toda esta cadena. El proyecto H-LEAF investiga nuevos materiales y recubrimientos para fabricar en serie, y a un coste más bajo, los componentes de los equipos que producen hidrógeno. En este sentido, desarrolla nuevas placas bipolares utilizando tecnologías como sustrato de acero inoxidable estampado e impresión 3D con polvo de titanio reciclado, así como recubrimientos protectores contra la corrosión avanzados. 

Por su parte, el proyecto HIDROGENIAI desarrolla un prototipo, en un entorno de demostración en el laboratorio, de nuevos depósitos para almacenar hidrógeno a 700 bares de presión con materiales más resistentes.  

Más allá de la electrólisis, Eurecat también explora vías de producción alternativas. El proyecto HYIELD es un ejemplo: ante los 300 millones de toneladas de residuos que genera Europa cada año, con un potencial energético todavía poco aprovechado, el proyecto desarrolla una planta de demostración en una fábrica de cemento para producir hidrógeno a partir de residuos, con el objetivo de transformar estos residuos en hasta 30 millones de toneladas de hidrógeno verde. Eurecat participa en él diseñando, con inteligencia artificial, un gemelo digital de la planta que ayuda a estimar sus costes y su producción. 

Del laboratorio a la industria: escalado tecnológico y apoyo a empresas 

El reto de la descarbonización industrial no es solo demostrar que una tecnología funciona, sino hacerla viable: reducir su coste, mejorar su eficiencia e integrarla en una planta real, con las garantías que la industria necesita para invertir en ella. Por eso, Eurecat acompaña a las empresas en todo este recorrido, del laboratorio a la industria. 

 Un ejemplo especialmente representativo de este salto del laboratorio a la escala piloto es la colaboración con CIUDEN, la Fundación Ciudad de la Energía. Eurecat ha desarrollado dos plantas que trasladan las tecnologías Power-to-X a una escala de especial relevancia industrial: una destinada a producir metanol a partir de hidrógeno verde y CO₂ capturado, y una segunda orientada a la producción de combustibles sintéticos sostenibles para la aviación (SAF) a partir de hidrógeno renovable y gases de síntesis. Estas instalaciones permiten validar no solo los catalizadores, sino también los reactores, las condiciones de proceso, la integración de los diferentes sistemas y su comportamiento en condiciones representativas de operación.  

En el marco del Proyecto de Descarbonización de la Industria Electrointensiva de Catalunya, Eurecat ha ganado recientemente una licitación para diseñar cuatro unidades piloto móviles de captura y utilización de CO₂, cada una adaptada a un sector diferente: la siderurgia, la incineración de residuos, el cemento y la petroquímica. 

Para facilitar que estas tecnologías lleguen al mercado, Eurecat ha puesto en marcha el Laboratorio de Tecnologías del Hidrógeno, una infraestructura para testar componentes de hasta 50 kW —electrolizadores, membranas, electrodos—, disponible también como servicio para empresas y centros de investigación. 

 Como hemos visto, la descarbonización industrial no tiene una única solución. Requiere electrificar allí donde sea posible, sustituir la energía y las materias primas de origen fósil, capturar y valorizar el CO₂, desarrollar hidrógeno renovable y transformar electrones renovables en nuevas moléculas y combustibles. Eurecat aborda este reto de manera integral: desde el desarrollo de materiales, catalizadores y procesos hasta el diseño y escalado de reactores y plantas piloto, la validación en condiciones representativas y la transferencia de las tecnologías a la industria, acompañando a las empresas en su escalado y coordinando, a través de la red H2CAT, el ecosistema catalán que debe hacer posible esta transición.