El análisis del potencial de desfosilizar la industria química de los Estados Unidos revela la necesidad de abordar las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente en sectores como la producción química, para alcanzar emisiones netas cero. Este proceso implica la sustitución de los combustibles fósiles por fuentes alternativas y no fósiles como biomasa residual, dióxido de carbono capturado, hidrógeno limpio y etanol. Sin embargo, la transición enfrenta desafíos como las cadenas de suministro fósiles arraigadas, la disponibilidad y costo de las materias primas sostenibles, y la limitada implementación comercial de algunas tecnologías. Para superar estas barreras, se requieren políticas duraderas que incentiven la desfosilización y la hagan competitiva en costos, además de la expansión de apoyo gubernamental para tecnologías cercanas a la comercialización, demostraciones industriales y acceso a electricidad limpia. En este contexto, el enfoque en desfosilizar la producción de productos químicos industriales clave, como amoníaco, metanol, etileno y propileno en los Estados Unidos, adquiere una relevancia estratégica. Este análisis considera las cantidades de biomasa residual, hidrógeno electrolítico y dióxido de carbono capturado necesarias para reemplazar de manera efectiva los combustibles fósiles en la producción química. Aunque la desfosilización de las fuentes de alimentación reduce las emisiones durante el ciclo de vida, también se reconoce la necesidad de una mayor descarbonización de la energía utilizada en los procesos químicos. La implementación efectiva de estas estrategias requiere una combinación de enfoques, incluyendo la eficiencia energética, la economía circular, la electrificación con energías renovables y la captura y almacenamiento de carbono. En otra instancia, la transición hacia una industria química sostenible implica un enfoque holístico que abarque la desfosilización junto con otras estrategias de reducción de emisiones para lograr emisiones netas cero y un impacto positivo en el medio ambiente y la sociedad.

La producción de etileno, propileno, amoníaco y metanol representa la base de la industria química en los Estados Unidos, utilizándose principalmente para la fabricación de plásticos, fertilizantes y otros productos. La transición hacia el uso de fuentes de alimentación no fósiles como biomasa residual, CO2 capturado e hidrógeno electrolítico para satisfacer la demanda de estos productos químicos requeriría cantidades masivas de recursos. Se estima que serían necesarios alrededor de 375 millones de toneladas de biomasa gasificada, 276 millones de toneladas de CO2 y 29-41 millones de toneladas de hidrógeno para cubrir la demanda total de estos productos químicos primarios. Como alternativa, el uso de etanol proveniente de la fermentación de maíz para producir etileno requeriría 62 millones de toneladas de etanol, utilizando 41 millones de acres de tierra y 7.1 mil millones de bushels de maíz. La transición a fuentes de alimentación no fósiles para la producción química es un esfuerzo a largo plazo que requeriría la creación de nuevas cadenas de suministro y un aumento significativo en la producción de estos recursos alternativos. El análisis de la desfosilización de la producción química en Estados Unidos mediante el uso de fuentes de alimentación alternativas como CO2, metanol, etanol y fuentes de energía renovable como la eólica y solar destaca la amplia expansión de la capacidad de producción necesaria, especialmente para el metanol, para satisfacer la demanda de productos químicos primarios como las olefinas. El análisis sugiere que las emisiones industriales podrían satisfacer una parte significativa de la demanda de CO2, mientras que la electricidad renovable proveniente de la energía eólica y solar podría proporcionar la energía necesaria para procesos como la electrólisis para producir hidrógeno. Se exploran las oportunidades regionales para la producción química desfosilizada en función de la disponibilidad de fuentes de alimentación, destacando la región de la Costa del Golfo como dominante debido a su proximidad a los combustibles fósiles. El análisis mapea las ubicaciones de las instalaciones actuales de producción química, plantas de hidrógeno y amoníaco, y el potencial de fuentes de energía renovable en diferentes regiones de Estados Unidos. 

La discusión sobre el potencial de desfosilización de la industria química en Estados Unidos mediante el uso de fuentes de alimentación alternativas como energía renovable, biomasa y emisiones de procesos industriales resalta los desafíos y oportunidades asociados con esta transición. La región de la Costa del Golfo domina la producción química primaria en EE. UU., representando más de la mitad del total nacional. Aunque ningún recurso único en la Costa del Golfo podría satisfacer su demanda química total, la región tiene un alto potencial para generación renovable, emisiones de procesos industriales y recursos de biomasa residual. Otras regiones, como los Grandes Lagos, el Medio Oeste y el Medio Continente, tienen recursos abundantes como biomasa, energía renovable y producción de etanol, lo que las posiciona favorablemente para la desfosilización. Discute oportunidades como la superposición de proximidad entre la producción química y las fuentes de alimentación alternativas, teóricamente abundantes emisiones de CO2, políticas de apoyo y financiamiento, potencial de energía renovable y almacenamiento de CO2, producción de etileno a partir de regiones ricas en etanol, reducción de la contaminación en el lugar y la posibilidad de una transición justa para la fuerza laboral de la industria de los combustibles fósiles. Sin embargo, los desafíos incluyen la complejidad de la transición de plantas químicas existentes, la necesidad de regulación o mejores condiciones económicas para incentivar la captura de CO2 y posibles compensaciones entre la reducción de la contaminación en el lugar y la creación de impactos indirectos en otros lugares. Igualmente, se abarcan estrategias y desafíos para desfosilizar la industria química manufacturera con el fin de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sugiere la modernización de plantas existentes, el cambio a fuentes de energía renovable como el hidrógeno electrolítico, la expansión de la generación de electricidad limpia y la infraestructura de transmisión, la construcción de nuevas instalaciones para la producción de materias primas como el metanol, e implementar la captura y almacenamiento de carbono. Los principales desafíos incluyen altos costos y necesidades de financiamiento, suministro intermitente de energía renovable, construcción de infraestructura, captura económica de carbono para emisores más pequeños, escasez de agua en algunas regiones y oposición comunitaria potencial debido a impactos históricos de contaminación. De igual forma, se enfatiza la necesidad de apoyo gubernamental mediante financiamiento, políticas y reformas de permisos, así como la participación de comunidades afectadas en la toma de decisiones y asegurar que reciban beneficios. A su vez, se destaca la importancia de una contabilidad robusta de emisiones y evaluaciones del ciclo de vida para verificar las reducciones de emisiones.

El documento aborda la necesidad de la transición en la industria de producción química lejos de las fuentes de alimentación a base de combustibles fósiles hacia procesos más sostenibles. Se destaca que el sector químico es el subsector industrial con mayores emisiones en EE. UU., y la demanda de productos químicos probablemente aumentará. El documento explora varias tecnologías y estrategias para la desfosilización de la producción química, como el etanol para etileno, metanol para olefinas, electrólisis de hidrógeno, captura, utilización y almacenamiento de carbono, e-metanol y captura directa de aire. Sugiere que algunas regiones, como el Cinturón del Maíz del Medio Oeste y la Costa del Golfo, tienen potencial a corto plazo para esta transición debido a la infraestructura y recursos existentes. Sin embargo, el reporte reconoce que queda un trabajo significativo por hacer, incluida la competitividad económica de las materias primas con bajo contenido de carbono, el aumento de la disponibilidad de energía renovable y la mejora de los procesos de permisos. Es importante destacar la necesidad de corregir los daños históricos y continuos a las comunidades cercanas a los sitios de manufactura industrial y buscar un sistema de manufactura nuevo transparente, responsable y sostenible. El documento, también menciona la posible oposición de grupos de justicia ambiental que han perdido la confianza debido al daño acumulado por la contaminación y que podrían oponerse a nuevos proyectos, incluso aquellos destinados a reducir las emisiones. Por otro lado, la transición hacia alternativas no fósiles en la producción química de Estados Unidos implica reemplazar la materia prima de combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural con opciones como biomasa, CO2, hidrógeno y etanol. Esta transformación tiene como objetivo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y minimizar los impactos ambientales asociados con la producción química. Se exploran diversas tecnologías y enfoques, como la captura y utilización de carbono, la producción de hidrógeno renovable mediante electrólisis, el uso de materia prima biológicos y vías químicas alternativas. Adicionalmente, se resaltan los desafíos como la preparación tecnológica, los requisitos energéticos, las emisiones y las preocupaciones de justicia ambiental, especialmente en comunidades cercanas a instalaciones industriales. Esta transición también está marcada por desarrollos recientes, como los créditos fiscales para el hidrógeno según el Acta de Reducción de Inflación y las hojas de ruta del Departamento de Energía para la descarbonización industrial y el hidrógeno limpio. 

En general, el documento aborda exhaustivamente la transición hacia una industria química sostenible y desfosilizada en los Estados Unidos, destacando la necesidad imperante de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en sectores como la producción química. Se discuten las oportunidades y desafíos asociados con la sustitución de combustibles fósiles por fuentes alternativas como biomasa residual, dióxido de carbono capturado, hidrógeno limpio y etanol. Se enfatiza la importancia de políticas duraderas y un mayor apoyo gubernamental para incentivar la desfosilización y hacerla competitiva en costos. El análisis incluye la estimación de cantidades necesarias de recursos no fósiles para reemplazar efectivamente a los combustibles fósiles en la producción química, así como la necesidad de una mayor descarbonización de la energía utilizada en estos procesos. Se mencionan diversas estrategias como la eficiencia energética, la economía circular, la electrificación con energías renovables y la captura y almacenamiento de carbono para lograr emisiones netas cero. Además, se destaca la importancia de abordar las preocupaciones de justicia ambiental y asegurar una transición justa para las comunidades afectadas. En resumen, se presenta un panorama integral de la estrategia y consideraciones necesarias para lograr una industria química más sostenible y desfosilizada en Estados Unidos.