Informe sobre la Producción Sostenible de Fertilizantes y su Vínculo con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

1. Contexto: El Rol Estratégico del Amoníaco en la Industria y la Agricultura

El amoníaco (NH₃) es un compuesto químico fundamental con aplicaciones diversificadas. Aunque su uso es crucial en múltiples sectores, su principal aplicación reside en la producción de fertilizantes, un pilar para la seguridad alimentaria mundial y, por ende, para el cumplimiento del ODS 2: Hambre Cero.

• Industria de Fertilizantes: Uso mayoritario para la producción de urea y nitrato de amonio.
• Otras Aplicaciones Industriales:
  • Industria textil
  • Producción de explosivos para minería
  • Sector farmacéutico
  • Sistemas de refrigeración
  • Fabricación de plásticos

El fertilizante más fabricado a partir del amoníaco es la urea (CO(NH₂)₂), compuesto que ha permitido potenciar el rendimiento agrícola a nivel global durante décadas.

2. Vulnerabilidades del Modelo de Producción Actual y su Impacto en los ODS

2.1. Dependencia de Combustibles Fósiles y Volatilidad Geopolítica

La industria de fertilizantes nitrogenados ha demostrado una alta vulnerabilidad debido a su dependencia del gas natural, utilizado como materia prima para generar hidrógeno mediante el proceso de Reformado de Metano con Vapor (SMR). Esta dependencia contraviene directamente el ODS 7: Energía Asequible y No Contaminante.

La crisis geopolítica en Ucrania durante 2022 evidenció esta fragilidad. La volatilidad en los precios del gas natural (con el índice TTF superando los 180 €/MWh) provocó un encarecimiento drástico de la urea, llevando a la paralización de numerosas plantas de producción en Europa. Este hecho afectó negativamente al ODS 8: Trabajo Decente y Crecimiento Económico, al poner en riesgo la viabilidad de un sector industrial clave.

2.2. Implicaciones para la Seguridad Alimentaria y la Estabilidad Social (ODS 2 y ODS 16)

El coste de los fertilizantes representa entre un 20% y un 40% de los costos operativos en cultivos esenciales como el trigo y el maíz. Por lo tanto, el encarecimiento de los fertilizantes se traduce inexorablemente en una inflación de los precios de los alimentos, amenazando el acceso a una nutrición adecuada para las poblaciones más vulnerables y dificultando el avance hacia el ODS 2.

La historia reciente ofrece lecciones críticas. En 2010, la prohibición de exportación de trigo por parte de Rusia, uno de los mayores exportadores mundiales, provocó un alza de precios que actuó como catalizador de la “Primavera Árabe”. Este evento subraya cómo la inseguridad en el suministro de materias primas agrícolas, ya sea por sequías o por falta de fertilizantes, puede comprometer la estabilidad y la paz, impactando directamente en el ODS 16: Paz, Justicia e Instituciones Sólidas.

3. La Transición hacia Fertilizantes Sostenibles mediante Hidrógeno Verde

3.1. Descarbonización como Estrategia para la Resiliencia (ODS 9, ODS 12 y ODS 13)

La producción de hidrógeno renovable (verde) a través de electrólisis alimentada por energías limpias emerge como la solución estratégica para mitigar las dependencias geopolíticas y descarbonizar la industria de fertilizantes. Esta transición es fundamental para avanzar en varios ODS:

1. ODS 13 (Acción por el Clima): La producción de amoníaco “gris” (a partir de gas natural) emite aproximadamente 1,8 toneladas de CO₂ por cada tonelada de amoníaco. Sustituir este proceso por amoníaco “verde” eliminaría estas emisiones.
2. ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura): Fomenta la construcción de nueva infraestructura industrial resiliente y sostenible, como plantas de electrólisis a gran escala.
3. ODS 12 (Producción y Consumo Responsables): Transforma un modelo de producción intensivo en carbono en uno circular y sostenible.

Para descarbonizar una tonelada de amoníaco (NH₃) se requieren 176 kg de hidrógeno (H₂). Asumiendo una eficiencia de 55 MWh por tonelada de H₂, se necesitarían 9,7 MWh de energía renovable para producir el hidrógeno verde necesario para una tonelada de amoníaco verde.

4. Dinámicas del Mercado Global y Proyecciones Futuras

4.1. El Comercio Internacional de Amoníaco

El mercado internacional de amoníaco, con un volumen de aproximadamente 19 millones de toneladas anuales antes de la pandemia, se caracteriza por una alta volatilidad de precios, oscilando entre 200 y 550 $/t en las últimas dos décadas. El transporte se realiza mayoritariamente por vía marítima en estado líquido, ya sea a presión o en buques semirrefrigerados a -33,6ºC, lo que requiere una infraestructura portuaria especializada a nivel mundial, un componente clave para el ODS 17: Alianzas para Lograr los Objetivos.

4.2. Hacia un Futuro Sostenible para los Fertilizantes

Se prevé que la producción de amoníaco verde se concentre en regiones con abundantes recursos renovables, lo que podría reconfigurar las rutas comerciales y aumentar significativamente el volumen de exportaciones. Esta transformación no solo es vital para descarbonizar la producción actual de fertilizantes, sino que también abre la puerta a nuevos usos del amoníaco como combustible marítimo sostenible.

En conclusión, la transición hacia fertilizantes producidos con hidrógeno verde es una oportunidad estratégica para fortalecer la seguridad alimentaria, mitigar el cambio climático y construir una economía global más resiliente y justa, alineada con la Agenda 2030 y sus Objetivos de Desarrollo Sostenible.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 2: Hambre Cero

  El artículo establece una conexión directa entre la producción de fertilizantes y la seguridad alimentaria. Menciona que el amoníaco, principal componente de los fertilizantes, ha “ayudado a alimentar el planeta”. Además, subraya cómo la volatilidad en el precio de los fertilizantes, impulsada por el costo del gas natural, impacta directamente en el precio de los alimentos básicos como el trigo y el maíz, donde “el precio del fertilizante repercute un mínimo del 20% del coste, alcanzando el 40%”. El texto advierte que la escasez de fertilizantes “conduce inexorablemente hacia una inflación de productos alimentarios” y que “la estabilidad y seguridad de un país pueden verse comprometidas, si faltan los productos básicos”.

• ODS 7: Energía Asequible y no Contaminante

  El núcleo del artículo es la propuesta de transición de un proceso de producción de amoníaco dependiente de combustibles fósiles (gas natural) a uno basado en energías renovables. Se describe cómo la industria actual “emplea 80% del gas natural como materia prima para la generación de hidrógeno”. La solución propuesta es el “hidrógeno renovable producido mediante electrolisis”, lo que implica un aumento significativo en el uso de energía limpia. El artículo calcula la necesidad energética para esta transición: “necesitaremos 9,7 MWh de energía renovable para producir el hidrógeno verde necesario para una tonelada NH₃”.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  El artículo se centra en la “industria química que interviene en la producción de los abonos nitrogenados” y propone una innovación tecnológica fundamental para hacerla más sostenible y resiliente. La idea de “descarbonizar los fertilizantes” mediante el hidrógeno verde representa una modernización de la industria. Se discute la vulnerabilidad de la industria europea a los precios de la energía y cómo la innovación hacia el hidrógeno verde puede mitigar estas dependencias, promoviendo una industria más robusta y sostenible.

• ODS 12: Producción y Consumo Responsables

  El tema central de crear “fertilizantes sostenibles” se alinea directamente con este objetivo. El artículo analiza el ciclo de producción del amoníaco, un químico fundamental, y aboga por un método de producción más limpio. Al cuantificar las emisiones del método actual (“amoníaco gris, que emite 1,8 t CO₂/t NH₃”) y proponer una alternativa sin emisiones, el texto promueve patrones de producción sostenibles y una gestión ecológicamente racional de los productos químicos.

• ODS 13: Acción por el Clima

  La descarbonización de la industria de fertilizantes es una medida de mitigación del cambio climático. El artículo aborda explícitamente la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero al proponer el cambio del amoníaco “gris” (producido con combustibles fósiles) al amoníaco “verde” (producido con energía renovable). La mención de que el amoníaco gris “emite 1,8 t CO₂/t NH₃” cuantifica el problema climático que la solución propuesta busca resolver.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 2.4: Para 2030, asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes.

   El artículo promueve esta meta al proponer un método sostenible para producir fertilizantes, un insumo clave en la agricultura moderna. La creación de “fertilizantes sostenibles” a partir de hidrógeno verde reduciría la huella de carbono de la agricultura y la haría menos dependiente de los volátiles mercados de combustibles fósiles, aumentando así su resiliencia.

2. Meta 2.c: Adoptar medidas para asegurar el buen funcionamiento de los mercados de productos básicos alimentarios y sus derivados y facilitar el acceso oportuno a la información sobre los mercados, en particular para limitar la extrema volatilidad de los precios de los alimentos.

   El artículo ilustra la extrema volatilidad de los precios de los fertilizantes (urea) y su correlación con el precio del gas natural. La crisis de precios de 2022, que llevó a paradas de producción, es un ejemplo claro de disfunción del mercado. La transición al hidrógeno verde, con precios de energía renovable más estables a largo plazo, podría contribuir a estabilizar los costos de los fertilizantes y, por ende, de los alimentos.

3. Meta 7.2: Para 2030, aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.

   La propuesta central del artículo es sustituir el gas natural por energía renovable en uno de los procesos industriales más intensivos en energía. Al calcular que se necesitan “9,7 MWh de energía renovable” por tonelada de amoníaco verde, el texto aboga directamente por un aumento masivo de la proporción de energía renovable en la industria química.

4. Meta 9.4: Para 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales.

   Esta meta se describe perfectamente en el artículo. La propuesta de “descarbonizar los fertilizantes” mediante la sustitución del proceso SMR (basado en gas natural) por la electrólisis alimentada por renovables es un ejemplo claro de reconversión industrial hacia una tecnología limpia y sostenible para reducir las emisiones de CO₂.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Indicador 2.c.1: Indicador de anomalías en los precios de los alimentos.

  Aunque no se menciona el indicador por su nombre, el artículo lo aborda implícitamente de forma exhaustiva. La gráfica “Correlación entre índices de precios de fertilizantes de gas y urea, 2016-2022” y la discusión sobre cómo el aumento del precio del gas “marcó precios superiores a 180 €/MWh” que impactaron en el costo de la urea, son una medida directa de la volatilidad de los precios de un insumo clave para los alimentos. El objetivo de la transición propuesta es reducir esta volatilidad.

• Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final total de energía.

  El artículo proporciona los datos para calcular este indicador en el contexto de la producción de amoníaco. Actualmente, la proporción de renovables es cercana a cero, ya que se usa gas natural. La propuesta de usar “9,7 MWh de energía renovable para producir el hidrógeno verde necesario para una tonelada NH₃” implica un cambio en este indicador hacia un 100% de energía renovable para el hidrógeno necesario en el proceso.

• Indicador 9.4.1: Emisiones de CO₂ por unidad de valor añadido.

  El artículo proporciona una cifra específica y medible para este indicador en el proceso actual de producción de amoníaco. La afirmación de que “el amoníaco gris, que emite 1,8 t CO₂/t NH₃”, es una medida directa de la intensidad de carbono de esta industria. El objetivo de producir amoníaco verde es reducir este indicador a cero, lo que permitiría medir el progreso de la descarbonización.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

Fuente: elperiodicodelaenergia.com