L'industria siderurgica è responsabile di circa il 4% di tutte le emissioni di CO2 in Europa e del 9% a livello mondiale a causa dell'uso massiccio di carbone. La siderurgia rientra tra i settori industriali hard to abate, in cui la produzione dell’acciaio si basa sui combustibili fossili per generare il calore necessario ad alimentare il processo chimico per fondere il minerale di ferro. L’acciaio risulta tra i materiali industriali con il maggiore impatto climatico per sistema produttivo. Per aiutare a limitare il riscaldamento globale, l'industria siderurgica dovrà cercare di ridurre la propria impronta di carbonio in modo significativo.
Il passaggio dal carbon coke a una soluzione green come l’idrogeno offre un’alternativa sostenibile alla produzione siderurgica attraverso il rilascio di emissioni di vapore innocue per l’ambiente. L’idrogeno verde, infatti, prodotto da fonti rinnovabili e senza materie prime fossili, è un vettore energetico versatile che detiene un ruolo chiave per raggiungere l’obiettivo di neutralità climatica prevista dal Green Deal dell’Unione Europea.
In questo articolo approfondiamo la produzione di acciaio attraverso l'idrogeno verde.
Nello specifico parliamo di:
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L’acciaio è una lega ferrosa che si compone principalmente da ferro e carbonio. Si attesta che la produzione di acciaio a livello globale avviene per il 77% da minerale e per il restante 23% da rottame. La prima tipologia di produzione vede l’impiego dell’altoforno per ricavare il ferro dal minerale, si tratta di un processo nel quale avviene la combustione di carbon coke. Nel secondo caso, invece, viene utilizzato il forno elettrico per rifondere il rottame di origine acciaiosa. La tecnologia utilizzata in questo secondo processo è responsabile di una percentuale minore di CO2 rilasciata nell’ambiente, tuttavia in un’ottica di decarbonizzazione del settore, bisognerebbe operare dei cambiamenti strutturali per efficientare gli attuali metodi di produzione. La nuova sfida risiede nel rendere sostenibile e green l’industria siderurgica. Tra le opzioni perseguibili per una riduzione delle emissioni nei processi industriali ritroviamo: il riciclo dell’acciaio, la cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) e l’idrogeno. Quest’ultimo può essere utilizzato per creare la combustione necessaria a portare il minerale ad elevate temperature o il rottame allo stato liquido; è il cosiddetto gas combustibile. L’utilizzo dell’idrogeno andrebbe a concorrere nella produzione di impianti che utilizzano il metano. Per gli impianti a carbone, invece, bisognerebbe intervenire strutturalmente a livello massiccio per poter permettere l’impiego di questo vettore nei processi produttivi.
Come anticipato, l'integrazione dell'idrogeno nei processi industriali risulta una delle strade necessarie per la decarbonizzazione su larga scala e la riduzione delle emissioni inquinanti da parte del settore siderurgico. Ad oggi, un primo segnale di cambiamento verso la transizione energetica nel comparto della siderurgia arriva da alcune aziende europee che si sono attivate nello sviluppo di tecnologie innovative per integrare l’idrogeno nella produzione di acciaio verde.
Uno degli esempi in questo settore è il progetto sperimentale, per la produzione di acciaio con idrogeno verde, nello stabilimento di Dalmine in Italia.
L’iniziativa rientra in un progetto più ampio e ambizioso denominato “Dalmine Zero Emissions” che mira ad integrare l'idrogeno verde nella produzione di acciaio dal forno elettrico ad arco e nella lavorazione a valle.
L’obiettivo consiste nell’avviare la prima applicazione su scala industriale dell'idrogeno in Italia in un’ottica di decarbonizzazione del settore siderurgico.
I promotori del progetto sono Tenaris, Edison e Snam. Le aziende collaboreranno mettendo a disposizione le migliori tecnologie disponibili per individuare ed implementare le soluzioni più idonee al fine di produrre, distribuire e utilizzare l’idrogeno verde nello stabilimento di Tenaris.
Il progetto prevede l’impiego di un elettrolizzatore di circa 20MW per generare idrogeno e ossigeno che verrà poi utilizzato nel processo di produzione dell’acciaio invece del gas naturale.
In conclusione, prodotto dall'elettrolisi, l'idrogeno verde potrebbe essere una valida soluzione percorribile per ripulire circa i due terzi della produzione di acciaio globale che, ad oggi, dipende ancora dai combustibili fossili.
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