Il percorso di decarbonizzazione per il settore della calce

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La strada verso la decarbonizzazione della filiera della calce è chiara e definita. Scopriamo insieme i passi previsti.

La calce è un materiale fondamentale per l’industria: si ricava dalla cottura del calcare (CaCO3) ad una temperatura di circa 900-1000° C in un processo che libera anidride carbonica e ottiene come prodotto finale l’ossido di calcio (CaO): la cosiddetta calce viva.

La calce, viva o idrata, è un materiale che ha innumerevoli utilizzi, il più conosciuto dei quali è forse quello nel campo delle costruzioni. In realtà il settore che utilizza maggiormente la calce è la siderurgia, che nel 2019 ha assorbito circa il 40% della produzione Europea di calce (18,2 milioni di tonnellate) contro il 13% dei materiali da costruzione. Altre applicazioni riguardano la chimica, l’industria del vetro e il trattamento di acque e fumi industriali.

Il programma di EuLA per la riduzione delle emissioni CO2

Il processo di produzione della calce, la calcinazione, produce per sua natura anidride carbonica, il noto gas serra, non tossico di per sé, ma capace di trattenere vicino alla superficie terrestre il calore proveniente dal sole.
È per questo motivo che l’anidride carbonica è tra i principali imputati del progressivo e globale aumento della temperatura terrestre. Di conseguenza, ridurre le emissioni antropiche di anidride carbonica è diventato uno dei principali obiettivi nella lotta al cambiamento climatico.

A tal proposito, l’Unione Europa ha lanciato molte iniziative per la riduzione delle emissioni di CO2 che ovviamente interessano anche la produzione della calce.
Il settore della calce ha raccolto la sfida, tramite la sua associazione di riferimento EuLA (European Lime Association), definendo un percorso per superare entro il 2050 il concetto di emissioni zero ed arrivare all’obiettivo di emissioni negative: “A Pathway To Negative CO2 Emissions By 2050”. La sfida è molto ambiziosa perché come il nome stesso suggerisce mira a un processo produttivo della calce che non si limiti a non emettere anidride carbonica, ma addirittura la vada a sottrarre dall’atmosfera.

La roadmap di EuLA intende offrire un cammino di riferimento per tutto il settore europeo della calce nel raggiungimento di emissioni di CO2 negative entro il 2050, individuando una serie di tappe importanti e legate ad aspetti specifici della riduzione di emissioni di CO2.

Questo percorso è il risultato di raccolta e analisi di dati a livello europeo, integrati con informazioni della letteratura specializzata e input da parte di aziende, associazioni nazionali ed esperti tecnologici.

I passi del mondo della calce nel percorso di decarbonizzazione

Il settore europeo della calce si è impegnato come primo step, nella riduzione delle proprie emissioni dirette di CO2 del 20% entro il 2030 rispetto ai livelli del 2019, fino ad arrivare alle emissioni negative entro il 2050.

Il raggiungimento di questo obiettivo e di quelli intermedi non può che avere un approccio multifattoriale.

Sicuramente uno degli aspetti più concreti su cui è possibile lavorare è l’adozione delle migliori tecnologie dei forni (“kiln” in inglese) che può dare un primo immediato contributo alla riduzione delle emissioni. Questo aggiornamento passa sia dall’efficientamento, ad esempio completando la residuale transizione da forni orizzontali a forni verticali rigenerativi, sia dal passaggio a forni elettrificati, che non fanno uso diretto di combustibile per il loro riscaldamento.
Da questo aggiornamento, EULA stima di poter abbattere le emissioni di circa il 4,5%.

Un altro elemento strategico nella riduzione delle emissioni del settore calce sarà il passaggio a combustibili green. Tra questi possiamo considerare sia i combustibili provenienti da fonti biologiche e biomasse, sia combustibili derivanti da rifiuti non riciclabili. L’uso come vettori di energia di idrogeno e dei cosiddetti e-fuels è attualmente in fase di sperimentazione e i primi utilizzi si prevede possano essere adottati per la fine di questa decade. Questo tipo di passaggio si stima possa garantire un abbattimento delle emissioni di CO2 che arriva a sfiorare il 10%.

Da qui al 2030 quindi il traguardo intermedio Scope 1 sarà perseguito per lo più attraverso il cambio di combustibile e l’ammodernamento dei forni insieme al recupero di efficienza abilitato dalla digitalizzazione.
L’ottenimento dell’emissione negativa entro il 2050, tuttavia, richiede un approccio orientato ad affrontare anche la questione delle emissioni di CO2 di processo, ossia quel 70% circa di emissioni di CO2 ineliminabili, in quanto insite nell’attività stessa di calcinazione.

In che modo si raggiungerà l’obiettivo “emissioni di CO2 negative”

Un contributo sostanziale sarà dato dall’implementazione delle tecnologie di sequestro  sotterraneo e di stoccaggio permanente della CO2 (CCS – Carbon Capture and Storage) e dall’eventuale suo utilizzo in altri processi industriali (CCU – Carbon Capture and Utilization).

È per esempio prevista, entro il 2030, la messa in servizio dei primi forni CCUS ready che recuperano l’anidride carbonica sia per stoccarla sia per reimpiegarla in altre produzioni.

Il contributo dato dalle infrastrutture CCS e CCU sarà sostanziale per ribaltare il ruolo di un’industria emettitrice di CO2 come quella della calce e trasformarla in un centro nevralgico dal grande potenziale logistico e produttivo per lo stoccaggio e il riutilizzo della CO2 di processo, di gran parte delle filiere a valle.

Ulteriore aspetto studiato e tuttora in ulteriore esplorazione riguarda la ri-carbonatazione della calce durante il suo intero ciclo di vita. Se è vero che produrre calce emette inevitabilmente CO2, è altrettanto vero che, in base al tipo di impiego nelle varie applicazioni nelle diverse filiere industriali, una significativa percentuale di questa CO2 viene riassorbita dalla calce. Dedicheremo un articolo proprio a questo argomento, comunque la letteratura scientifica attesta a un 33% medio il recupero di CO2 tramite ricarbonatazione della calce, che potrà essere ulteriormente incrementato attraverso specifiche tecniche di produzione e utilizzo della calce. Questi step migliorativi è previsto che raggiungano il loro massimo potenziale per il 2050.

Unicalce naturalmente come leader di settore in Italia è in prima linea nella riduzione della propria impronta di emissione della CO2, facendo tesoro delle indicazioni di EULA e contribuendo in prima persona e insieme ai propri clienti alla ricerca e sviluppo di settore, in ottica di sostenibilità.

* per un ulteriore approfondimento, scarica il documento/roadmap (inglese) di EuLA da cui sono tratti dati e grafici, a questo link

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