Come decarbonizzare l’industria siderurgica europea
E’ responsabile di circa il 5% delle emissioni di CO2 nell'Ue e del 7% a livello globale
[16 Giugno 2022]
Il settore siderurgico europeo dà lavoro direttamente ad oltre 330.000 persone e indirettamente ad altri 2,5 milioni, il che lo rende una parte fondamentale dell’economia dell’Unione europea.
Nell’Unione europea producono acciaio 14 Paesi, ma nel 2020 la produzione di acciaio era dominata dalla Germania che ha prodotto il 26% di tutto l’acciaio dell’Ue, seguita da Italia (15%), Francia (8%) e Spagna (8%). Il 56% di tutto l’acciaio prodotto nell’Ue nel 2020 (56%) era acciaio “vergine”, mentre il 44% era riciclato.
I siti produttivi più piccoli hanno capacità di produzione di acciaio grezzo di poco superiori a 1 milione di tonnellate all’anno, mentre i siti più grandi hanno una capacità di circa 10 Mt/anno. Nell’Ue ci sono 24 di questi siti integrati di produzione dell’acciaio.
Secondo il Joint Research Centre (JRC) della Commissione europea, «Il reinvestimento in attività esistenti ad alta intensità di CO2 rischia di creare stranded assets (che devono chiudere le attività prima della fine della loro vita economica e tecnica). Il piano REPowerEU di recente pubblicazione ha ribadito e sottolineato con forza la necessità di accelerare la decarbonizzazione nell’Ue. La sostituzione di carbone, petrolio e gas naturale nei processi industriali ridurrà le emissioni di gas serra, rafforzerà la competitività industriale e sosterrà la leadership tecnologica internazionale».
Il nuovo rapporto “Technologies to decarbonise the EU steel industry” pubblicato dal JRC dimostra che «L’industria siderurgica dell’UE si sta concentrando principalmente sulla produzione di acciaio a base di idrogeno come strategia di decarbonizzazione. Nel frattempo l’industria sta esplorando le carbon capture technologies, in particolare in collaborazione con l’industria chimica, come un modo per catturare e utilizzare le emissioni di CO2 per la produzione di sostanze chimiche».
Il rapporto del JRC descrive anche le recenti iniziative dell’industria siderurgica per decarbonizzare la produzione di acciaio, presenta i progetti pilota e gli annunci sull’implementazione di nuove tecnologie per la produzione dell’acciaio come l’hydrogen-based Direct Reduced Iron (DRI), le contestate carbon capture technologies e lelectrolytic reduction of iron ore, ne discute i costi ambientali ed economici e il ruolo della Ricerca e Sviluppo (R&S).
Al JRC evidenziano che dal 1960 le emissioni di CO2 e il consumo di energia nella produzione siderurgica europea sono già stati dimezzati e assicurano che dal rapporto “Iron and Steel Technology Roadmap” pubblicato nel 2020 dall’International energy agenci (Iea) energe che. «Il settore punta a ottenere ulteriori riduzioni dell’80-95% entro il 2050, rispetto ai livelli del 1990».
Il JRC fa notare che «Poiché il percorso di produzione convenzionale dell’altoforno – fornace ad ossigeno di base è ad alta intensità di CO2 (di solito con un’impronta di carbonio di 1,6-2,0 tonnellate di CO2 per tonnellata di acciaio grezzo prodotto) e la maggior parte delle acciaierie dell’Ue stanno operando vicino all’efficienza ottimale, per decarbonizzare il settore l’industria si sta concentrando sempre più sulla produzione di acciaio a base di idrogeno».
Infatti, diversi progetti annunciati in tutta Europa puntano a sostituire i processi di produzione dell’acciaio esistenti con nuovi impianti siderurgici basati sulla riduzione diretta del ferro utilizzando l’idrogeno. Secondo il piano REPowerEU, «Circa il 30% della produzione di acciaio primario nell’Ue dovrebbe essere decarbonizzato entro il 2030, utilizzando idrogeno rinnovabile».
Il rapporto JRC prevede che «Nel breve e medio termine, la produzione di acciaio a basse emissioni di CO2 sarà probabilmente più costosa degli attuali costi di produzione dell’acciaio. I costi futuri della produzione di acciaio a base di idrogeno sono molto incerti, poiché dipendono dai costi futuri dell’idrogeno e dell’elettricità rinnovabili».
Il rapporto raccoglie e confronta i risultati di diversi studi che dimostrano che «Con una forte diminuzione dei costi dell’idrogeno rinnovabile e un aumento del prezzo delle emissioni di CO2, la produzione di acciaio a base di idrogeno potrebbe diventare competitiva con gli attuali costi di produzione dell’acciaio entro il 2050.
Strumenti come i carbon contracts for difference potrebbero ridurre i rischi dell’adozione di tecnologie low carbon e l’incertezza sui costi futuri del carbonio. Tuttavia, l’importante investimento necessario per realizzare impianti siderurgici a basse emissioni di CO2 dovrà andare di pari passo con gli investimenti nelle infrastrutture necessarie per attuare queste soluzioni (elettricità rinnovabile e reti di trasmissione, infrastrutture relative all’idrogeno o infrastrutture di trasporto e stoccaggio di CO2)».
Per lo sviluppo iniziale di tecnologie di decarbonizzazione per l’industria siderurgica è stato determinante il programma ultra-low CO2 steelmaking (ULCOS) dell’Ue che ha riunito 47 partner dell’industria siderurgica europea e della ricerca che hanno valutato e sviluppato percorsi di processo a basse emissioni di CO2, che sono stati poi adottati dall’industria.
Il rapporto JRC resenta diversi indicatori che dimostrano che l’industria dell’Ue è stata un leader mondiale nella fase iniziale di sviluppo delle tecnologie e ribadisce che «I programmi di ricerca e sviluppo dell’Ue hanno svolto un importante ruolo di sostegno nel loro sviluppo iniziale, ma sono ancora necessari ingenti investimenti per sostenere dimostrazioni e dispiegamenti commerciali unici nel loro genere».
La Clean Steel Partnership , lanciata formalmente nel giugno 2021, mira a portare una gamma di tecnologie rivoluzionarie per la produzione di acciaio pulito fino a dimostrazioni su larga scala entro il 2030. La partnership stima che gli investimenti in ricerca e sviluppo necessari fino al 2030 siano di circa 2,6 miliardi di euro. La partnership sarà finanziato nell’ambito di Horizon Europe e del Research Fund for Coal and Steel con un contributo europeo di 700 milioni di euro. L’Innovation Fund della Commissione Ue, finanziato con proventi delle aste delle quote dell’EU Emissions Trading System, dovrebbe svolgere un ruolo importante nel sostenere gli impianti pilota. Nell’ambito di REPowerEU, la Commissione Ue lancerà anche contratti di carbonio per coprire la differenza nell’ambito dell’Innovation Fund per sostenere un passaggio completo dal gas alla produzione di idrogeno dallee energie rinnovabili e il passaggio ai processi produttivi basati sull’idrogeno nei nuovi processi industriali in settori come quello siderurgico.
Sl JRC sono convinti che «Le norme sugli aiuti di Stato per gli Important Projects of Common European Interest possono promuovere ulteriormente l’attuazione di questi progetti pilota di decarbonizzazione. La Commissione europea sta inoltre facilitando l’azione sulla ricerca e l’innovazione tecnologica nell’industria attraverso iniziative che riuniscono gli Stati membri, l’industria e la comunità della ricerca, come l’European Strategic Energy Technology Plan (SET Plan) e l’ERA Common Industrial Technologies Roadmaps.
Il rapporto descrive un recente cambio di paradigma tra i più grossi produttori – a livello globale e soprattutto nell’Ue – per decarbonizzare la produzione di acciaio: «I cinque maggiori produttori di acciaio del mondo, così come tutti i maggiori produttori di acciaio dell’Ue, hanno annunciato obiettivi di decarbonizzazione. Parallelamente, ci sono prove di un mercato emergente disposto a pagare un green steel premium, poiché le compagnie automotive stanno annunciando che utilizzeranno acciaio a basse emissioni di CO2 nella produzione di veicoli. Attraverso l’attuazione di ulteriori iniziative normative per creare green markets, come la definizione di green steel standards e green public procurement, l’Ue ha l’opportunità di essere all’avanguardia nella produzione di acciaio a basse emissioni di CO2».