Acciaio sostenibile, è possibile abbattere il 70% delle emissioni di CO2 entro il 2050

Il nuovo report del Wwf e realizzato dall’Università di Trieste, svela l’importanza di puntare sulla tecnologia di riduzione diretta del ferro (Dri) a idrogeno

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Matteo Paolini

Giornalista green

Nel 2012 ottiene l’iscrizione all’Albo dei giornalisti pubblicisti. Dal 2015 lavora come giornalista freelance occupandosi di tematiche ambientali.

Pubblicato: 23 Luglio 2024 15:10

La produzione di acciaio, pur essendo un materiale indispensabile per la società moderna, è anche una delle attività industriali più inquinanti a causa dell’altissima domanda di energia che richiede. Tuttavia, il Wwf sostiene che l’acciaio a zero emissioni è un obiettivo raggiungibile e che è urgente accelerare la transizione verso una siderurgia sostenibile.

Il Wwf sottolinea che la decarbonizzazione del settore siderurgico è possibile grazie alle migliori tecnologie disponibili, come quelle basate sulla riduzione diretta del ferro (Dri) utilizzando biogas e idrogeno verde. Queste tecnologie rappresentano soluzioni efficaci per ridurre drasticamente le emissioni di CO2 nella produzione di acciaio, permettendo al contempo di mantenere l’efficienza produttiva necessaria per soddisfare la domanda globale.

La proposta di un Piano Industriale Nazionale

Per difendere il settore manifatturiero e porsi alla guida della transizione ecologica, è indispensabile sviluppare un Piano Industriale Nazionale coordinato. Questo piano dovrebbe basarsi su principi di sviluppo sostenibile e sull’uso di fonti di energia rinnovabile, integrando e armonizzando le diverse iniziative di transizione del settore siderurgico. Una visione sistemica e una forte spinta all’innovazione sono fondamentali per raggiungere l’obiettivo di una produzione di acciaio a carbonio zero.

Il Wwf evidenzia l’importanza di una collaborazione stretta tra il settore pubblico e quello privato per realizzare questa trasformazione. Investimenti significativi in ricerca e sviluppo, oltre a politiche di supporto adeguate, sono necessari per implementare le tecnologie più avanzate e sostenibili.

Inoltre, il Wwf richiama l’attenzione sul fatto che una transizione verso l’acciaio a zero emissioni non solo contribuirà a ridurre l’impatto climatico dell’industria siderurgica, ma creerà anche nuove opportunità economiche e occupazionali. La spinta verso l’innovazione tecnologica e l’adozione di pratiche sostenibili potranno infatti stimolare la crescita di settori emergenti legati alle energie rinnovabili e alla produzione pulita.

Secondo il Wwf, il Piano Industriale Nazionale dovrebbe essere basato sui seguenti pilastri:

  • Sviluppo sostenibile: l’adozione di processi produttivi ecocompatibili e a basso impatto ambientale;
  • Fonti rinnovabili: l’utilizzo esclusivo di energia proveniente da fonti rinnovabili per alimentare le acciaierie;
  • Innovazione tecnologica: il sostegno alla ricerca e allo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di acciaio a zero emissioni:
  • Collaborazione tra le parti: il coinvolgimento attivo di tutti gli attori coinvolti nella filiera, dalle imprese ai sindacati, dalla società civile alle istituzioni.

Verso la decarbonizzazione del settore siderurgico

Il 22 luglio, attraverso una conferenza virtuale su Zoom, Wwf Italia ha presentato uno studio innovativo sulla decarbonizzazione del settore siderurgico nel nostro Paese. Questo studio, commissionato all’Università di Trieste, mira a esplorare le potenziali opportunità e sfide che la produzione di acciaio, sia primario che secondario, potrebbe affrontare nel processo di transizione verso gli obiettivi di neutralità climatica entro il 2050.

Il rapporto, frutto di una ricerca approfondita, identifica tre possibili scenari di riduzione delle emissioni di CO2, fornendo così una preziosa guida per le imprese e le istituzioni che sono chiamate a gestire questa transizione. L’obiettivo è quello di bilanciare gli interessi promossi e tutelati dalla società civile organizzata e dai sindacati, garantendo al contempo un futuro sostenibile per il settore siderurgico.

La presentazione dello studio ha visto la partecipazione di esperti di spicco nel campo. Mariagrazia Midulla, responsabile Clima ed Energia di Wwf Italia, ha fornito una panoramica completa dello studio e dei suoi obiettivi. I professori Andrea Mio, Romeo Danielis e Giovanni Carrosio, rispettivamente del Dipartimento di Ingegneria e Architettura, del Dipartimento di Scienze Economiche e del Dipartimento di Scienze Politiche e Sociali dell’Università degli Studi di Trieste, hanno condiviso le loro preziose conoscenze e competenze, contribuendo a una discussione approfondita e stimolante sul futuro del settore siderurgico italiano.

Questo studio rappresenta un passo significativo verso la comprensione e l’attuazione di strategie di decarbonizzazione efficaci nel settore siderurgico. Attraverso la collaborazione di esperti in vari campi e l’impegno di Wwf Italia, si spera di guidare il settore verso un futuro più sostenibile, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi climatici globali.

Decarbonizzare i settori “hard to abate”, la sfida per governo e industria

La decarbonizzazione dei settori cosiddetti ‘hard to abate‘, ovvero quelli più difficili da decarbonizzare, non è un compito semplice. Secondo Mariagrazia Midulla, responsabile Clima ed Energia di Wwf Italia, la chiave del successo risiede nella capacità di governo e industria di gestire efficacemente la complessità di questa sfida.

Nello studio condotto da Wwf Italia, si considerano azioni di mitigazione delle emissioni dei gas serra sia sul breve che sul medio-lungo periodo. Le azioni a breve termine, come spiegato da Midulla, prevedono l’integrazione di soluzioni innovative all’interno di impianti preesistenti. Questo approccio mira a limitare l’entità degli investimenti richiesti, consentendo al contempo di prepararsi all’implementazione di tecnologie più avanzate e innovative.

Tuttavia, per raggiungere l’obiettivo di decarbonizzazione completa del settore entro il 2050, sarà necessario implementare queste tecnologie più innovative nel medio-lungo periodo. Questo richiederà una stretta collaborazione tra governo e industria, nonché una visione chiara e una pianificazione accurata.

In sintesi, la decarbonizzazione dei settori ‘hard to abate’ rappresenta una sfida complessa, ma non insormontabile. Attraverso l’integrazione di soluzioni innovative a breve termine e l’implementazione di tecnologie avanzate nel medio-lungo periodo, è possibile raggiungere l’obiettivo di una decarbonizzazione completa entro il 2050. Tuttavia, ciò richiederà una forte capacità di governo e industria di gestire efficacemente questa complessità.

Scenari di decarbonizzazione del settore siderurgico, una visione per il futuro

In termini di domanda apparente, ogni scenario considerato dallo studio prende in esame la stessa quantità di acciaio prodotto, ovvero 25 milioni di tonnellate (Mton). Di queste, 18 Mton (72%) derivano dalla fusione di rottame attraverso forni elettrici ad arco (Eaf), mentre 7 Mton (28%) provengono dalla produzione di acciaio primario.

Durante la presentazione odierna, i relatori hanno illustrato dettagliatamente i tre scenari identificati: conservativo, prospettico e auspicabile. Per ciascuno scenario, sono stati descritti il mix di tecnologie utilizzabili, le riduzioni complessive delle emissioni di gas climalteranti, gli investimenti necessari e i potenziali livelli occupazionali generabili.

Scenario conservativo, una transizione iniziale per la decarbonizzazione della siderurgia

Lo scenario definito conservativo prevede una prospettiva a breve termine per la decarbonizzazione del settore siderurgico. In questo scenario, si elimina l’uso del carbone, sostituendolo con il gas naturale. Inoltre, sono previste azioni correttive che includono l’aggiunta di tecnologie per la cattura e il riuso della CO2 (Ccus) agli impianti già esistenti in Italia, come gli altiforni (Bf-Bof) e i forni elettrici ad arco (Eaf).

Nonostante queste misure riducano significativamente le emissioni dirette di CO2, la riduzione complessiva delle emissioni entro il 2050, pari a -10.02 milioni di tonnellate di CO2 (-53,37% rispetto al dato del 2022 proiettato al 2050), risulta piuttosto limitata rispetto agli altri scenari di decarbonizzazione proposti. Una delle criticità principali di questo scenario è che l’effettiva riduzione delle emissioni dipende dalla conversione della CO2 catturata in prodotti utili, che non devono riemettere CO2 in un secondo momento. Questo processo deve rispettare tutte le condizioni imprescindibili indicate nel box del report dedicato alla Ccus.

Gli investimenti annuali necessari per realizzare questo scenario ammontano a 1.478 miliardi di euro. Il costo livellato di produzione dell’acciaio (Lcop) potrebbe assestarsi intorno ai 612,76 euro per tonnellata. Dal punto di vista occupazionale, si prevede che il settore siderurgico impiegherà circa 42.600 addetti, con ulteriori 4.000 posti di lavoro creati nel settore delle energie rinnovabili.

Questo scenario, sebbene conservativo, rappresenta un primo passo importante verso la riduzione delle emissioni di CO2 nel settore siderurgico. Tuttavia, per raggiungere obiettivi più ambiziosi di decarbonizzazione, sarà necessario passare a tecnologie e strategie più avanzate e integrate, come suggerito negli scenari prospettico e auspicabile. La transizione verso un’industria siderurgica completamente sostenibile richiede non solo investimenti finanziari significativi, ma anche una visione a lungo termine e la forte volontà politica e industriale di abbracciare il cambiamento.

Scenario prospettico, verso una decarbonizzazione completa del settore siderurgico

Lo scenario prospettico prevede una prospettiva a medio termine, introducendo modifiche sostanziali nei processi produttivi con l’obiettivo di ottenere una decarbonizzazione completa del settore siderurgico nel lungo periodo. In questo scenario, la tecnologia Bf-Bof (altiforni e convertitori ad ossigeno) sarà sostituita dalla tecnologia Dri (Direct Reduced Iron) basata sull’utilizzo del gas naturale e, possibilmente, del biometano. Le emissioni di anidride carbonica generate da questi processi verranno catturate e convertite in prodotti utili, contribuendo così a ridurre l’impatto ambientale.

L’energia elettrica necessaria per i vari processi produttivi deriverà sia da impianti di produzione di energia rinnovabile, sia dalla rete elettrica nazionale, che sarà progressivamente sempre più decarbonizzata. Questo cambiamento strutturale consentirà una significativa riduzione delle emissioni di CO2 rispetto allo scenario conservativo.

Grazie all’adozione della tecnologia Dri, la riduzione delle emissioni dirette di CO2 sarà molto più consistente. Tuttavia, la reale efficacia dipenderà sempre dalla cattura e dall’appropriato utilizzo della CO2 raccolta. Con queste misure, si prevede un abbattimento complessivo delle emissioni entro il 2050 di -12.735 milioni di tonnellate di CO2, pari a una riduzione del 67,85% rispetto ai dati del 2022 proiettati al 2050.

Gli investimenti annuali necessari per implementare questo scenario saranno di 1.845 miliardi di euro. Questi costi elevati sono giustificati dalla necessità di accoppiare gli impianti DRI alle tecnologie di cattura della CO2. Nonostante gli ingenti investimenti richiesti, il costo livellato di produzione dell’acciaio (Lcop) si stima intorno a 607,28 euro per tonnellata, leggermente inferiore rispetto allo scenario conservativo.

Dal punto di vista occupazionale, si prevede che il settore siderurgico impiegherà circa 39.400 addetti, mentre il settore delle energie rinnovabili vedrà la creazione di circa 5.000 posti di lavoro. Questo incremento nel settore delle rinnovabili riflette la crescente importanza delle fonti di energia pulita nel sostenere la produzione industriale.

In conclusione, lo scenario prospettico rappresenta un passo avanti significativo verso la completa decarbonizzazione del settore siderurgico. Pur richiedendo ingenti investimenti e un forte impegno nella cattura e nel riuso della CO2, offre una riduzione delle emissioni più consistente e prepara il settore a un futuro sostenibile. La combinazione di tecnologie innovative e un sistema energetico sempre più verde contribuirà a trasformare il settore siderurgico, rendendolo un pilastro della transizione ecologica.

Scenario auspicabile, verso una siderurgia a emissioni zero con l’idrogeno verde

Lo scenario auspicabile prevede una prospettiva a medio-lungo termine in cui l’acciaio primario sarà prodotto attraverso la tecnologia Dri (Direct Reduced Iron) basata sull’utilizzo dell’idrogeno verde. In questo contesto, tutti i combustibili fossili verranno sostituiti da fonti rinnovabili equivalenti, e il mix energetico nazionale sarà principalmente basato su fonti decarbonizzate.

Il carbonio introdotto nel sistema produttivo sarà principalmente di tipo biogenico, il che significa che non sarà necessario implementare sistemi di cattura post-combustione. Di conseguenza, le emissioni di CO2 saranno principalmente legate alla componente indiretta, che, al momento, non è ancora completamente decarbonizzata. Per rendere questo scenario il più virtuoso possibile sul lungo periodo, sarà quindi necessario un impegno congiunto sia da parte delle istituzioni, che devono adottare politiche energetiche adeguate, sia da parte delle aziende siderurgiche, che dovranno incrementare l’autoproduzione di energia pulita.

La riduzione delle emissioni complessive entro il 2050 sarà pari a quella dello scenario prospettico, ovvero -12.735 milioni di tonnellate di CO2, corrispondenti a una riduzione del 67,84% rispetto ai dati del 2022 proiettati al 2050. Tuttavia, una differenza sostanziale di questo scenario è che tale riduzione potrà aumentare nel tempo di pari passo con l’incremento della percentuale di fonti decarbonizzate nel mix energetico nazionale.

Gli investimenti annuali richiesti per realizzare questo scenario saranno di 1.386 miliardi di euro, inferiori rispetto allo scenario prospettico, poiché non sarà necessaria l’installazione di impianti di cattura della CO2. Il costo livellato di produzione dell’acciaio (Lcop) potrebbe invece assestarsi intorno a 621,61 euro per tonnellata, leggermente superiore rispetto allo scenario prospettico a causa dei costi associati all’implementazione dell’idrogeno verde.

Dal punto di vista occupazionale, si prevede che il settore siderurgico impiegherà circa 39.400 addetti, con più di 12.000 posti di lavoro creati nel settore delle energie rinnovabili. Questo incremento significativo nel settore delle rinnovabili riflette l’importanza cruciale delle fonti di energia pulita nel supportare la produzione industriale.

In conclusione, lo scenario auspicabile rappresenta una visione ambiziosa e sostenibile per il futuro del settore siderurgico. Attraverso l’adozione dell’idrogeno verde e delle fonti rinnovabili, l’industria potrà raggiungere una decarbonizzazione completa, contribuendo significativamente alla lotta contro il cambiamento climatico. Con un impegno concertato da parte di istituzioni e aziende, questo scenario può diventare una realtà, trasformando il settore siderurgico in un modello di sostenibilità e innovazione.

Un Piano Industriale Nazionale per la decarbonizzazione

Mariagrazia Midulla raccomanda che il governo adotti un Piano Industriale Nazionale per raggiungere l’obiettivo di azzerare le emissioni prima del 2050. Questo piano dovrebbe identificare il percorso per dare risposte urgenti e soddisfacenti sia alla sfida ambientale che alla domanda di salute delle comunità locali. È essenziale orientare, integrare e armonizzare le varie iniziative di transizione nel settore siderurgico, sia nella produzione primaria che secondaria, al fine di massimizzare i benefici economici, ambientali e sociali.