Nonostante il sostegno ricevuto durante la COP28, la tecnologia di cattura, utilizzo e stoccaggio dell'anidride carbonica (CCUS) non sarà centrale nei processi di riduzione delle emissioni di carbonio nella produzione dell'acciaio. A dirlo è uno studio pubblicato il 17 aprile scorso dall'Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA). Tra le motivazioni, in sintesi, vi sarebbe la scarsa efficacia e il limitato impiego della tecnologia CCUS per decarbonizzare i processi produttivi attuali.

Inoltre, per la produzione dell’acciaio, secondo i ricercatori ci sarebbero alternative più sostenibili, come la riduzione diretta del ferro (DRI). Una tecnologia che non solo può essere alimentata da idrogeno verde, ma che può essere combinata con l'utilizzo di forni elettrici ad arco (EAF) operanti a energia rinnovabile. Soluzioni che stanno riscuotendo un crescente interesse nel settore siderurgico.

Utilizzo e stoccaggio della CO₂ per i settori hard to abate

La CCUS è una tecnologia finalizzata alla riduzione delle emissioni di gas serra attraverso la cattura dell'anidride carbonica prodotta nei processi industriali. La CCUS si rivolge principalmente ai settori hard to abate, ovvero quelle industrie ad alta intensità di carbonio che hanno poche alternative chiare e praticabili per la riduzione delle emissioni. Il settore dell’acciaio è un classico esempio. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (IEA) la sua produzione sarebbe “attualmente responsabile di circa l'8% della domanda finale di energia a livello mondiale e del 7% delle emissioni di CO₂ del settore energetico (comprese le emissioni di processo)”.

Oltre alla produzione siderurgica, la CCUS si può inoltre adottare in settori come cemento, prodotti chimici, generazione elettrica da carbone e purificazione di gas naturale. Una volta separata dagli altri scarichi prodotti da impianti di combustione, la CO2 può essere infatti immagazzinata sottoterra in formazioni geologiche oppure può essere riutilizzata in vari modi, come materia prima per la produzione di carburanti sintetici, fertilizzanti o materiali da costruzione.

Le criticità della CCUS nell’industria siderurgica

Tuttavia, secondo la IEEFA a oggi la CCUS sarebbe soggetta a notevoli rischi finanziari, tecnologici e ambientali, aggravati dall'incertezza sull'efficacia a lungo termine dello stoccaggio geologico dell’anidride carbonica. Inoltre, l’unicità di ciascun progetto CCUS potrebbe ostacolare l'innovazione tecnologica e la riduzione dei costi, rimasti sostanzialmente invariati per decenni, a differenza di tecnologie per l’energia rinnovabile e batterie. Per Simon Nicholas, analista capo per il settore siderurgico globale dello IEEFA “i piani dei principali produttori di acciaio per la CCUS tendono a posticipare l'implementazione su scala commerciale della tecnologia al 2040 e mancano di dettagli. La tecnologia CCUS è in circolazione da quasi 50 anni e ha accumulato una storia di significative sottoperformance”.

Dei 392 progetti complessivi indicati dal Global CCS Institute (GCCSI) nel suo Rapporto sullo stato globale delle tecnologie CCS, solo quattro afferiscono al settore siderurgico. Di questi, tre riguardano impianti basati sul DRI e non sull'altoforno, il processo dominante e a maggiore intensità di carbonio. Due dei progetti in via di sviluppo sono ancora nella fase iniziale. Infatti, secondo il rapporto IEEFA, il primo e unico impianto CCUS su scala commerciale del settore siderurgico (Al Reyadah, negli Emirati Arabi Uniti) nel 2020 e 2021 avrebbe catturato meno del 20% delle emissioni totali Scope 1 e Scope 2 generate dall'impianto siderurgico a base di DRI della Emirates Steel Arkan. Inoltre, sottolineano gli autori, in quel caso la CO₂ catturata viene utilizzata per il recupero avanzato del petrolio (EOR), consentendo così la produzione di ulteriori combustibili fossili e il rilascio di ulteriori emissioni di carbonio.

Infine, come afferma Soroush Basirat, coautore del report e analista finanziario per il settore siderurgico dello IEEFA, l’impianto emiratino sarebbe un unicum: "Nonostante sia operativo da otto anni, non sono stati costruiti altri impianti di cattura del carbonio su scala commerciale per la produzione di acciaio. Emirates Steel Arkan si sta ora rivolgendo a una tecnologia alternativa che sembra considerare più efficace per la decarbonizzazione dell'acciaio. L'azienda sta realizzando il primo progetto pilota di DRI-EAF con idrogeno verde in Medio Oriente. L'avvio del progetto è previsto per il 2024”.

Le alternative

La produzione di acciaio a riduzione diretta di ferro (DRI), che può funzionare con idrogeno verde, sta guadagnando terreno nel settore siderurgico. Nel suo ultimo rapporto, CCS Market Outlook, pubblicato nel novembre 2023, Bloomberg New Energy Finance prevede però che la CCUS sia destinata a un'espansione più rapida in futuro, mentre la capacità di cattura del carbonio in tutti i settori raggiungerà i 420 milioni di tonnellate annue entro il 2035. Tuttavia, secondo i ricercatori IEEFA, questa cifra rappresenta appena l'1,1% delle attuali emissioni globali annue prodotte dalla combustione di combustibili fossili e dai processi industriali.  Inoltre, solo l'1% dei progetti annunciati sarebbe in costruzione, mentre il 75% è solo nelle primissime fasi di sviluppo.

Lo IEEFA rileva tuttavia che la tecnologia DRI a idrogeno verde, insieme ai forni elettrici ad arco (EAF) alimentati da energia elettrica rinnovabile, può offrire alle acciaierie un percorso molto più promettente per ridurre le emissioni rispetto al CCUS. “I bassi tassi di cattura – si legge nel rapporto ‒ significheranno probabilmente che qualsiasi impianto CCUS non decarbonizzerà la produzione di acciaio a sufficienza per soddisfare il crescente numero di consumatori che richiedono un acciaio veramente verde. Le case automobilistiche stanno già firmando contratti di acquisto per l'acciaio verde prodotto con idrogeno verde e praticamente senza emissioni.”

Un trend confermato anche dall’Agenzia internazionale per l’energia (IEA). Nel suo rapporto sul tema del 2021, Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector, la IEA prevedeva che i processi dotati di CCUS avrebbero costituito il 53% della produzione globale di acciaio primario nel 2050. Tuttavia, solo due anni dopo ha ridotto tale cifra al 37%. Allo stesso tempo, la quota di produzione di acciaio a base idrogeno è aumentata dal 29% del 2021 al 44% del 2023. “L'Agenzia internazionale dell'energia ha un passato di fiducia nel CCUS per la decarbonizzazione”, conclude Simon Nicholas. “Ma ora sembra aver iniziato a cambiare la sua visione a lungo termine sulla decarbonizzazione dell'industria siderurgica. Prevediamo che nei prossimi aggiornamenti l'IEA continuerà a ridimensionare il ruolo che si aspetta dal CCUS nella decarbonizzazione dell'acciaio.”

Immagine: Yasin Hemmati, Unsplash