L’idrogeno innesca il cambiamento per il futuro della produzione di acciaio verde

Questo articolo è una copia dell'articolo originale su Think.ing.com

L’acciaio potrebbe essere un prodotto cruciale nelle società moderne, ma è anche una delle principali fonti di emissioni di CO2. Quindi che tipo di ruolo potrebbe svolgere l’acciaio verde nel percorso verso lo zero netto? Anche se attualmente costa il doppio rispetto alle alternative meno rispettose del clima, offre numerosi vantaggi e solo un piccolo aumento di prezzo per i prodotti ad alto contenuto di acciaio

Ecco il dilemma: l'acciaio è un materiale chiave nelle società moderne. Ci fornisce case, ponti, mezzi di trasporto, attrezzature e prodotti essenziali. Non è semplicemente una reliquia della vecchia rivoluzione industriale: l’acciaio è fondamentale anche in un’economia a basse emissioni di carbonio. I mezzi di trasporto ecologici come i veicoli elettrici, gli autobus elettrici e i treni richiedono grandi quantità di acciaio, così come le turbine eoliche e gli elettrolizzatori. È quindi un peccato che la produzione di acciaio sia anche una delle principali fonti di emissioni globali di gas serra. Le alternative più ecologiche devono ancora dimostrarsi efficaci e sono spesso considerate proibitive in un mercato altamente competitivo. La trasformazione completa dei processi produttivi richiede anni, quindi il cambiamento è spesso disperatamente lento.

Utilizzo globale dell’acciaio nel 2022

Worldsteel e BNEF

La produzione dell’acciaio è un processo ad alto consumo energetico e la tecnologia attuale si basa principalmente sul carbone. Oggi rappresenta 2,7 miliardi di tonnellate di CO2 ogni anno, ovvero il 7% delle emissioni annuali a livello globale. Le quote sono all’incirca raddoppiate al 15%, 14% e 12% rispettivamente per Cina, Corea del Sud e Giappone. Con l’opinione diffusa di una popolazione globale in aumento e di una maggiore prosperità, secondo le stime, la domanda di acciaio dovrebbe crescere del 35% entro il 2050. Bloomberg Nuova Finanza Energetica. Sebbene il settore stia migliorando in termini di efficienza energetica, è probabile che le emissioni aumenteranno se l’acciaio continuerà a essere prodotto prevalentemente con carbone. Ciò non è esattamente in linea con l’obiettivo di creare un’economia a zero emissioni nette. Quindi, esamineremo il business case di possibili soluzioni tecnologiche per ridurre le emissioni di carbonio nel settore dell'acciaio. Valuteremo a che punto siamo in questo momento e le varie pressioni a cui sono attualmente sottoposte le aziende per raggiungere gli obiettivi di zero emissioni nette. Esamineremo anche quali combustibili alternativi potrebbero rivelarsi all'avanguardia nella tecnologia man mano che la scienza migliora e si adatta. Esistono tre strategie principali per ridurre le emissioni:1. Temperare ildomanda di acciaio Un compito difficile, data l’opinione diffusa di una domanda crescente verso il 2050 e di alternative all’acciaio come l’alluminio e il cemento, anch’esse ad alta intensità di carbonio. Sostituire l'acciaio con un altro prodotto che emette molto carbonio non è esattamente un grande passo avanti per aiutare il clima.2. Migliorare ilefficienza energetica delle acciaierie esistentiCiò è particolarmente utile per le vecchie acciaierie a base di carbone dove le emissioni possono essere ridotte fino al 30% utilizzando minerali di qualità superiore o tecnologie più efficienti per iniettare il carbone nella fornace. L’efficienza dei materiali può anche essere migliorata utilizzando più acciaio riciclato, ma con l’85% dell’acciaio usato riciclato a livello globale, i tassi di riciclo sono già elevati. La maggior parte dei prodotti in acciaio rimangono in uso per decenni prima di poter essere riciclati. Di conseguenza, non c'è abbastanza acciaio riciclato per soddisfare la crescente domanda e il mondo continua ad aver bisogno di grandi volumi di “acciaio primario”.3. Applicazionecorrezioni tecnologiche al processo di produzione dell’acciaio, ad esempio, elettrificando parti del processo con forni elettrici ad arco che funzionano con elettricità pulita, o catturando e immagazzinando le emissioni di carbonio derivanti dalla produzione convenzionale di acciaio a base di carbone. Questa tecnologia si chiama cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) e lascia intatto l’attuale processo basato sul carbone, mentre può ridurre le emissioni del 75-90%. La sostituzione del carbone con un combustibile sintetico come l’idrogeno è un’altra soluzione tecnologica, che può ridurre notevolmente le emissioni di carbonio. Se l’idrogeno viene prodotto in modo pulito (ovvero con idrogeno blu o idrogeno verde proveniente da fonti energetiche a basse emissioni di carbonio come pannelli solari, turbine eoliche, energia idroelettrica o nucleare). Sebbene gli aggiustamenti tecnologici siano un importante fattore abilitante della transizione verso un’economia a zero emissioni nette, essi corrono il rischio di effetti di rimbalzo e del paradosso di Jevons: la domanda di acciaio potrebbe aumentare una volta ridotto il suo impatto sul clima.