Cómo una “transición de materiales” puede apoyar la agenda de cero emisiones 1

Por: Per- Anders Enkvist, Per Klevnäs, Robert Westerdahl, y Anders Åhlén; Socios y Socios Asociados de McKinsey & Co en las oficinas de Suecia.

Mientras continúa la transición energética, los avances hacia materiales de bajas emisiones y la economía circular pueden acelerar el progreso hacia cero emisiones. Estudios realizados en Europa son una pista esclarecedora sobre el valor de una transición de materiales.

Hasta ahora, muchos países y empresas han centrado sus planes para lograr emisiones netas cero en una transición energética, que exige impulsar la eficiencia y acelerar la transición a las energías renovables. Y con razón, dado que el uso de combustibles fósiles representa una clara mayoría de las emisiones mundiales de CO₂ y presenta evidentes oportunidades de reducción. Sin embargo, la producción, el uso y la eliminación final de materiales industriales como el acero, los plásticos, el aluminio y el cemento también suponen casi una cuarta parte de todas las emisiones mundiales de CO₂.

En ese sentido, para tener la oportunidad de llegar a cero emisiones netas, es preciso que los países y las empresas apunten también a una “transición de materiales”, que implicaría la implementación de formas de menor impacto para producir materiales, pero además —y más importante— la aplicación de los principios de la economía circular para optimizar el uso y la reutilización de estos materiales.

El impacto de una transición de materiales

Las repercuciones de esta transición de materiales podrían ser tan profundas y perturbadoras como las de la transición energética. En una investigación previa, publicada en Material Economics[2], mostramos cómo una transición generalizada hacia la producción de materiales ecológicos y las prácticas de economía circular en la Unión Europea podría situar las emisiones de la región en una senda neta cero para 2050. Los resultados también ofrecen lecciones al resto del mundo sobre lo que se necesita para alcanzar los objetivos globales de emisiones netas cero.

El estudio, realizado en 2018, concluye que la aplicación de prácticas de economía circular es una forma eficaz de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria. En la Unión Europea, la producción de cuatro grandes tipos de materiales —acero, plásticos, aluminio y cemento— generó el 75% de todas las emisiones de CO₂ de la industria.

En un escenario sin cambios, que incluye una amplia transición hacia las energías renovables y mejoras continuas en la eficiencia energética, nuestro análisis sugiere que las emisiones industriales en 2050 serían de 530 millones de toneladas métricas de CO₂(MtCO₂), que es aproximadamente lo que son en la actualidad y que está muy lejos de los objetivos europeos de cero emisiones netas. Esta es, de hecho, una de las principales razones por las que se considera a estos sectores como “difíciles de reducir”.

Pero las perspectivas cambian cuando se incorporan los efectos que traería consigo una economía más circular. La recirculación de materiales, su uso más eficiente en los productos y el aumento de la utilización y la vida útil de los vehículos y los edificios (que consumen la mayor parte del aluminio, el acero y el cemento producidos en la Unión Europea), podrían disminuir significativamente la demanda de materiales industriales primarios y, por tanto, aminorar el impacto ambiental. En total, las emisiones en Europa llegarían a reducirse en un 56%. La diferencia entre ambos escenarios advierte sobre la importancia de diseñar estrategias de circularidad a la hora de perseguir los objetivos de cero emisiones netas.

Economía circular: una poderosa solución para abastecer la demanda de materiales

Hasta hace poco, las emisiones asociadas a la fabricación de cemento, productos químicos y acero se consideraban difíciles de reducir, ya fuera porque proceden de reacciones químicas necesarias (como la calcinación de la piedra caliza durante la fabricación del cemento) o porque las versiones de emisiones cero de los equipos industriales estándar (como los hornos de alta temperatura) son ineficaces o costosas.

(es punto seguido) Sin embargo, en los últimos años han surgido otros métodos de producción, fuentes de energía, materias primas alternativas, tecnologías de reducción de emisiones y prácticas circulares. En conjunto, estos nuevos enfoques e innovaciones~~[3]~~ hacen que una transición neta cero sea más factible de lo que parecía hasta hace unos años.

Es cierto que, ahora mismo, el uso de los materiales en Europa se aleja de ser circular. Un volumen muy grande no se recicla, y los que sí, suelen bajar de precio porque su calidad se deteriora como consecuencia de la mezcla, la contaminación y la toxicidad. En ese sentido, es preciso comprender que tanto el volumen como el precio influyen en el valor de los materiales, pese a que la mayoría de análisis solo se enfocan en lo primero.

En un estudio reciente, examinamos ambos elementos para determinar qué parte del valor original de las materias primas permanece tras un ciclo de uso típico, la investigación reveló varios datos significativos:

En primer lugar, los materiales perdieron el 57%[4] de su valor total en Europa, a pesar de que técnicamente pueden reciclarse muchas veces. También descubrimos efectos significativos de degradación de la calidad en los metales, incluso cuando normalmente ya se consideran circulares, y que esta degradación a menudo impide alcanzar altas tasas de reciclado, simplemente porque el material degradado no tiene mucho valor.

Sobre esa base, aumentar la retención de materiales de alto valor se vislumbra como una gran oportunidad de negocio. Según nuestros cálculos, si se reciclaran todos los materiales perdidos, sería posible abastener el 64% de la producción actual de esos mismos materiales en la Unión Europea. En 2050 la cifra alcanzaría el 80%.

La biomasa como recurso para la producción de materiales

Para completar la transición neta a cero, es importante comprender a la biomasa no como un material industrial, sino como un insumo que debe utilizarse para las aplicaciones adecuadas y, a su vez, obtenerse de forma sostenible para evitar daños importantes a la naturaleza. Pero ese tipo de producción, a partir de desechos y residuos, incluidos los bosques, es muy limitada ahora mismo. Tampoco es probable que se produzca una gran expansión, pues tendría que proceder de cultivos energéticos que hoy no se utilizan.

Mientras, las estimaciones sugieren que la transición hacia hacia una economía con bajas emisiones de carbono requiere entre un 40% y un 100% más de biomasa; numerosas industrias planean utilizarla como sustituto conveniente de los combustibles fósiles, y muchas otras, como materia prima para la producción de materiales.

Este desequilibrio entre oferta y demanda crea una necesidad urgente de priorizar dónde se utiliza mejor la biomasa. Nuestro informe de investigación ofrece una base de datos y un marco para tal ejercicio. El análisis destaca tres conclusiones: i) el uso de la biomasa en la producción de materiales de base biológica es el más valioso en un contexto de balance neto cero, ii) muchas aplicaciones tradicionales de la bioenergía podrían resultar menos atractivas que otras fuentes de energía y iii) los usos de alto valor de la bioenergía pueden encontrarse en nichos como el calor industrial, los sistemas de energía, la aviación y la gestión del carbono[5].

Hace apenas unos años, la transición de materiales parecía una perspectiva remota. Ahora se está produciendo un gran cambio. Basándonos en los compromisos adquiridos por más de 2,000 empresas en el marco de la iniciativa Objetivos Científicos, calculamos que el mercado mundial de acero, productos químicos (incluidos los plásticos) y cemento con bajas emisiones de CO₂, alcanzará entre US$ 80,000 y US$ 105,000 millones en 2030.

Es más, en un estudio reciente sobre tecnologías limpias industriales en Europa, las empresas de los sectores del cemento, los productos químicos y el acero han puesto en marcha más de 70 proyectos para lograr avances significativos en la reducción de las emisiones de CO₂. Estos proyectos podrían suministrar a Europa entre 15 y 52 Mts de acero bajo en emisiones, 3 Mt de productos químicos y 15 Mt de cemento bajos en emisiones (equivalente a 100 Mt de hormigón) de aquí al 2030.

Estos resultados sugieren que Europa está a la cabeza en la producción de materiales ecológicos y se encuentra en un punto de inflexión para llevar las nuevas tecnologías a escala industrial. Para aprovechar esta oportunidad a largo plazo será necesario un aumento del financiamiento, las infraestructuras, los insumos y la normativa.

“Una transición de materiales que aplique los principios de la economía circular e implique formas de producción de materiales de menor impacto puede ayudar a alcanzar los objetivos globales de cero emisiones netas”.

[1] Traducción de un artículo original de McKinsey: How a “materials transition” can support the net-zero agenda.

[2] McKinsey adquirió Material Economics en diciembre de 2021. Parte de la investigación presentada en este artículo fue publicado previamente por Material Economics.

[3] Para mayor detalle sobre este punto, consultar el artículo de McKinsey: Industrial transformation 2050: Pathways to net-zero emissions from UE heavy industry.

[4] Del 2016 al 2021, examinando el comportamiento del acero, plásticos y aluminio; del 57% total perdido, 44% se generó por pérdida de volumen y el 13% restante por valor en los precios.