Ripulire la produzione di acciaio, cemento e prodotti chimici è un elemento chiave della lotta al cambiamento climatico
Ci sono settori fondamentali nella lotta al cambiamento climatico che tendiamo a dimenticare quando si tratta di innovazione. Quali sono questi settori, cosa li rende così complicati da ripulire e quali sono gli approcci più promettenti.
Perché l’industria pesante è un tale incubo climatico?
Di solito, quando le persone parlano di settori difficili da ripulire, si riferiscono all’industria pesante, inclusa la produzione di acciaio, cemento e prodotti chimici, elementi costitutivi per avere strade, edifici e la maggior parte dei prodotti che utilizziamo ogni giorno.
Altri settori come i trasporti e il cibo ricevono maggiore attenzione, ma non generano che una piccola porzione delle emissioni responsabili del cambiamento climatico: l’industria rappresenta circa il 20% delle emissioni globali di gas serra.
Due caratteristiche in particolare rendono tanto difficile ridurre le emissioni dell’industria pesante
In primo luogo, i processi tendono ad essere ad altissima intensità energetica. La produzione di acciaio, ad esempio, richiede temperature superiori a 1600 °C (2900 °F). Ottenere forni così caldi significa bruciare grandi quantitativi di combustibili fossili, soprattutto carbone.
Certo, ci sono delle possibilità di sostituire questa fonte di calore con altre, come idrogeno e biocarburanti. Ma c’è un secondo problema: in alcuni casi, le emissioni di carbonio sono un sottoprodotto dello stesso processo chimico necessario a realizzare un prodotto.
Prendiamo ad esempio la produzione di cemento: fondamentalmente, il cemento nasce dal come calcare (carbonato di calcio), e deve essere trasformato in calce (ossido di calcio). Questo processo richiede l’utilizzo di altissime temperature per rimuovere dal calcare il carbonio e l’ossigeno, rilasciati nell’atmosfera come anidride carbonica, uno dei gas serra più famosi.
Quindi, anche utilizzando dei combustibili alternativi per riscaldare il forno, la produzione di cemento emette gas serra comunque.
E per molti prodotti industriali petrolio e gas naturale sono inevitabilmente il punto di partenza. Prendiamo l’esempio classico della plastica: la maggior parte della plastica monouso non è che un derivato dei combustibili fossili. Questo vale anche per altre sostanze chimiche, come detersivi, saponi, o fragranze per profumi.
Nè è possibile sottovalutare le dimensioni degli impianti industriali, che li rende difficili e molto costosi da ristrutturare. La costruzione di una grande acciaieria può costare fino a un miliardo di dollari. Si tratta di impianti che rimangono solitamente in attività per decenni: le aziende intenzionate a ridurre le proprie emissioni hanno necessità di investire velocemente molti soldi in nuove tecnologie.
Cosa possiamo fare al riguardo?
La ricerca di nuovi metodi decarbonizzati per produrre acciaio, cemento e prodotti chimici è per lo più ancora agli inizi. A tuttora, in nessuno di questi settori è emersa una soluzione chiaramente vincente. Ma ci sono alcuni approcci che stanno guadagnando terreno.
L’utilizzo dell’idrogeno come combustibile alternativo potrebbe essere uno dei modi più semplici per ridurre le emissioni di industrie come quella dell’acciaio. Alcune apparecchiature avrebbero bisogno di essere regolate, ma bruciare idrogeno è l’approccio più simile a quello attuale basato principalmente sull’utilizzo di carbone o gas naturale.
Maria Persson Gulda, CTO di H2 Green Steel, è decisamente il personaggio da tenere d’occhio per scoprire il ruolo che l’idrogeno potrebbe svolgere nella produzione di acciaio. Nel 2021, l’idrogeno verde si è guadagnato un posto tra le 10 tecnologie innovative riconosciute dal MIT Technology Review.
L’elettrificazione di processi e sistemi è un’altra strada intrapresa da startup come la Boston Metal. Leah Ellis, co-fondatrice e CEO di Sublime Systems, spiega come il progetto di portare l’elettrochimica all’industria del cemento richiederà la produzione di energia rinnovabile sufficiente per eseguire il processo. Leah Ellis è stata una delle 35 innovatrici ‘Under 35’ nominata dal MIT Technology Review nel 2021.
Anche la cattura dell’anidride carbonica potrebbe rivelarsi essenziale alla riduzione delle emissioni. Attualmente, si tratta di una tecnologia ancora molto costosa e le soluzioni sull’utilizzo della CO2 raccolta sono ancora in fase di sviluppo.
La startup Twelve sta studiando come trasformare l’anidride carbonica in prodotti utili, dai combustibili alla plastica. Anche Kendra Kuhl, co-fondatrice e CTO di Twelve, è stata una delle innovatrici riconosciute dal MIT Technology Review tra i 35 ‘Under 35’, nel 2016.
Tenere il passo con il clima
I pericoli del cambiamento climatico stanno accelerando, il momento è critico e serve fare qualcosa.
L’organismo delle Nazioni Unite che sovrintende all’aviazione internazionale ha finalmente sancito la necessità di conseguire il difficile obiettivo Net Zero per il 2050, una decisione che ha richiesto anni. (New York Times) Dati gli ostacoli da superare, alcune compagnie aeree e gruppi industriali privati si erano già portati avanti sulla decisione. Una tassa per i frequent flyer potrebbe aiutare a pagare le costose modifiche necessarie per ridurre le emissioni dei voli. (Washington Post).
Le case automobilistiche stanno investendo denaro nella produzione di veicoli elettrici in Europa e negli Stati Uniti. Gli incentivi statunitensi recentemente promessi in un tentativo di contrastare l’inflazione, accellereranno i progressi in quel paese. (Protocol)
Una miniera di cobalto è stata aperta la scorsa settimana nello stato dell’Idaho, l’unica attiva negli Stati Uniti. Il cobalto è un minerale chiave utilizzato nella maggior parte delle batterie agli ioni di litio nei veicoli elettrici e nell’elettronica di consumo, ad oggi principalmente estratto nella Repubblica Democratica del Congo ed elaborato in Cina. (NPR)
