Da onere a risorsa preziosa: trasformare le emissioni di CO2

Oct 17, 2023

Salva nell'elenco di lettura Pubblicato da David Bizley, Editor World Cement, lunedì 5 giugno 2023 10:30

Klaus Baernthaler, ANDRITZ, illustra lo sviluppo del primo impianto pilota CCUS dell'industria europea del cemento.

I processi chimici coinvolti nella produzione del cemento lo rendono una delle fonti più significative al mondo di emissioni di anidride carbonica (CO2). Secondo un rapporto del 2021 pubblicato dall’Imperial College, ogni tonnellata di clinker emette fino a circa 0,6 tonnellate di CO2 durante il processo di calcinazione. Infatti, la Global Cement and Concrete Association (GCCA) riferisce che l’industria del cemento contribuisce per circa il 7 – 8% alle emissioni globali di CO2 provocate dall’uomo. Ciò pone il cemento davanti all’industria aeronautica e al di là delle emissioni di ogni singolo paese, ad eccezione della Cina e degli Stati Uniti.

Chiaramente, il contenimento delle emissioni di CO2 derivanti dalla produzione di cemento farà una differenza cruciale nell’aiutare il mondo a raggiungere i suoi obiettivi di zero emissioni nette per limitare il riscaldamento globale. Esistono possibilità di apportare riduzioni lungo la catena del valore, ad esempio sostituendo i combustibili fossili con energia rinnovabile e idrogeno verde, sviluppando forni più efficienti dal punto di vista energetico e introducendo cementi innovativi a basso contenuto di clinker. Tuttavia, queste misure non possono eliminare completamente le emissioni di CO2. Questo perché gran parte delle emissioni di CO2 derivano dal carbonato di calcio (CaCO3) contenuto nel clinker, che reagisce formando ossido di calcio (CaO) e rilascia CO2 nell'atmosfera. Esiste quindi un divario significativo che dovrà essere colmato dalla tecnologia di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS).

La sfida è che la CCS è ancora agli inizi, soprattutto nel settore del cemento. Secondo il rapporto sul monitoraggio del cemento pubblicato dall’Agenzia internazionale per l’energia (IEA) nel settembre 2022, oggi vengono catturati solo circa 0,1 megatonnellate (Mt) di emissioni di cemento. Ciò significa che l’impiego della CCS dovrà aumentare drasticamente entro questo decennio e dovrà essere in grado di catturare quasi 180 Mt nel 2030.

Un produttore di cemento che sta raccogliendo la sfida della CCS è Rohrdorfer Zement, che produce materiali da costruzione di alta qualità per coprire la domanda regionale nei siti in Germania, Austria, Italia e Ungheria. L’azienda ha già adottato un approccio pionieristico per ottenere una produzione a zero emissioni di CO2. Ad esempio, è stata tra le prime a utilizzare un convertitore catalitico a gas depurato per la denitrificazione (rimozione di NOx – ossido di azoto e biossido di azoto) dalle emissioni dei forni e, con l'ausilio di una centrale elettrica, a convertire il calore di scarto della produzione di cemento in elettricità.

Il sito di Rohrdorf in Baviera, in Germania, ha già visto importanti sviluppi nella decarbonizzazione. Nel 2022 produceva cemento con il 45% in meno di CO2 rispetto al 1990. Ciò è stato ottenuto ottimizzando i tipi di cemento e l’uso di carburante. L'obiettivo è raggiungere una riduzione del 65% entro il 2030. Il restante 35% può essere ridotto solo mediante cattura.

Di propria iniziativa, Rohrdorfer ha investito circa 3 milioni di euro nel primo impianto europeo di cattura del carbonio per l'industria del cemento. Questo impianto pilota è stato sviluppato con ANDRITZ come appaltatore di ingegneria, approvvigionamento e costruzione (EPC). Spinta dall’innovazione e dalla tecnologia, ANDRITZ supporta soluzioni sostenibili che vanno ben oltre l’ambito della cattura del carbonio. L’impianto, entrato in funzione nell’autunno del 2022, sta ora catturando 2 tpd di CO2, che viene utilizzata come merce preziosa dall’industria chimica della regione.