10/03/2020
Carl de Maré, Head of Technology Strategy di ArcelorMittal, spiega come l'acciaio possa avere un ruolo fondamentale nella creazione di una economia circolare a basso impatto di carbonio.
“Affrontare questa sfida” - sostiene de Maré – “ha un duplice obiettivo: supportare uno stile di vita sostenibile per tutti nel mondo, applicabile nelle azioni quotidiane e attraverso il controllo delle quantità di acciaio disponibili per il riciclo allo scopo di potervi attingere in eterno, e collaborare con tutti i settori per la decarbonizzazione dell'economia globale”.
In un mondo sempre più diviso dal protezionismo e dal populismo, non è stato un caso che le Nazioni Unite abbiano scelto il seguente tema per la loro Assemblea Generale Annuale nel 2018: leadership globale e responsabilità condivise per società pacifiche, eque e sostenibili.
Il tema riflette infatti la crescente importanza degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite, che rappresentano il programma per raggiungere un futuro migliore e più sostenibile per tutti entro il 2030. Questi Obiettivi di Sviluppo Sostenibile sono relativi alle sfide globali che stiamo affrontando, comprese quelle legate alla povertà, alla disuguaglianza, al clima, al degrado ambientale, alla prosperità, alla pace e alla giustizia.
Per raggiungere questi obiettivi, il mondo dovrà creare un'economia che apporti benefici a tutti i suoi abitanti e anche all'ambiente perché, come osservò Ban Ki-moon, Segretario Generale delle Nazioni Unite, quando nel 2015 sono stati istituiti i Sustainable Development Goals (SDG): "Non abbiamo un piano B perché non esiste un pianeta B!"
Ed è qui che interviene una filosofia chiamata economia circolare, che promuove modelli di business sostenibili dal punto di vista economico e ambientale e si concentra sulla progettazione di prodotti e sistemi in grado di estendere la vita dei prodotti, incentivandone il riciclo.
Uno di questi è l’acciaio, materiale riciclabile all'infinito e il cui riutilizzo garantisce importanti risparmi energetici. Proprio per la sua natura sostenibile, riteniamo che possa essere alla base futura economia circolare. Per essere chiari, quando parlo di sostenibilità mi riferisco non solo agli impatti ambientali dell'acciaio, ma anche a quelli sociali ed economici.
In termini economici, le materie prime per la produzione dell'acciaio hanno un costo contenuto perché la ghisa è abbondantemente disponibile. È anche un materiale fondamentale per le infrastrutture su cui si basano le economie dei Paesi sviluppati. Ad esempio, senza acciaio, nessuno dei mezzi di trasporto odierni sarebbe utilizzabile.
L'acciaio sostiene anche lo sviluppo sociale perchè è facile da utilizzare per realizzare tantissimi prodotti, dalle graffette agli smartphone, molti dei quali utili per migliorare il nostro tenore di vita. Non sorprende che sia quasi impossibile trovare un prodotto di uso comune completamente privo di acciaio. In effetti, non è affatto semplice trovare un prodotto di uso comune che sia completamente privo d’acciaio!
L'acciaio è riciclabile praticamente all’infinito e in modo semplice utilizzando l'elettricità, e questo lo rende un prodotto ecosostenibile in quanto, considerando il suo ciclo di vita, rispetta i gas serra, pur considerando le emissioni di CO2 associate alla sua fabbricazione.
Infatti, secondo WorldAutoSteel, la produzione primaria di acciaio emette emissioni di CO2 per chilogrammo inferiori dalle 7 alle 20 volte rispetto ad altre parti automobilistiche realizzate in alluminio, magnesio o fibre di carbonio.
Questo ovviamente non vuole banalizzare l'impatto della nostra industria o il suo impegno per ridurre le emissioni di CO2. Sono il primo ad ammettere che ridurre le emissioni di CO2 delle acciaierie è un’operazione vasta e importante. Nel 2017, sono stati prodotti 1.7 miliardi di tonnellate di acciaio nel mondo, che hanno causato il 7% delle emissioni globali di CO2 di quell'anno.
L’acciaio, dunque, ha certamente un ruolo importante da svolgere per limitare il riscaldamento globale ai 2 gradi Celsius sopra i livelli preindustriali, come stabilito nell'Accordo di Parigi.
In qualità di maggiore produttore italiano di acciaio, Acciaierie d’Italia garantisce di intraprendere le azioni corrette per la salvaguardia del futuro del pianeta e si impegna a essere un punto di riferimento nel fornire all'industria siderurgica soluzioni per contrastare le emissioni.
Alla luce della mia osservazione precedente sulla riciclabilità dell'acciaio, l'ovvia risposta alla riduzione delle emissioni di CO2 delle acciaierie- da circa due tonnellate di CO2 per tonnellata di acciaio primario a circa la metà di una tonnellata per tonnellata di acciaio ricavata da rottame riciclato - sarebbe di cessare la produzione di acciaio primario a favore della produzione da acciaio riciclato.
Questo semplice concetto è molto allettante, ma presuppone anche che ci sia abbastanza acciaio da riciclare per soddisfare i bisogni della crescente popolazione globale.
L'acciaio al servizio dello sviluppo sociale
Dal punto di vista dello sviluppo sociale, il nostro obiettivo finale deve essere quello di assicurarci che in tutto il mondo possa godere del medesimo livello di vita che abbiamo in Occidente. La domanda che dobbiamo porci è quindi la seguente: nelle economie sviluppate, quanto acciaio c'è nelle nostre case, nei nostri servizi di trasporto e nelle nostre fabbriche? La risposta è ovvia: "davvero tanto".
Se consideriamo, le infrastrutture di ogni singolo Paese, nel mondo occidentale la quantità di acciaio in circolo si aggira intorno a circa 10 tonnellate pro capite.
La media mondiale è molto più bassa, di circa quattro tonnellate e mezzo a persona.
Perché così poco? Perché gran parte della popolazione vive in una parte del mondo dove le infrastrutture che noi diamo per scontate sono davvero rare.
Le nazioni in via di sviluppo hanno, in media, due tonnellate di acciaio in uso a persona e dunque, per raggiungere l'obiettivo di 10 tonnellate di acciaio pro capite necessarie per supportare uno stile di vita adeguato per tutti, possiamo prevedere che dovremo aspettare il prossimo secolo prima di avere abbastanza acciaio in circolazione. Questo periodo di tempo renderebbe anche sufficiente l'offerta di materiale da riciclare disponibile, a livello mondiale, per soddisfare la domanda di nuovi prodotti di acciaio. Fino a quando non lo faremo, non saremo in grado di passare definitivamente dall'industria siderurgica primaria all'industria siderurgia basata sul riciclo.
Dovremmo anche considerare due ulteriori importanti fattori che impattano nell'inventario totale di acciaio di cui abbiamo bisogno. Il primo di questi riguarda il continuo aumento della popolazione mondiale. Il secondo, invece, concerne il fatto che l'acciaio è pronto per essere riciclato solo una volta che un prodotto ha esaurito il suo utilizzo.
In Europa, la vita media dei prodotti contenenti acciaio è di 40 anni, a quel punto il 90% di quel materiale può essere riciclato. C'è sempre molto ancora da fare, ma già adesso i tassi di riciclo dell'acciaio sono in assoluto i più alti rispetto a tutti gli altri materiali. Peraltro, lo scarto rappresenta già il 40% della produzione totale di acciaio nel territorio.
L'Europa, inoltre, esporta i rottami ai Paesi in via di sviluppo, ma alcuni sostengono che non dovrebbe farlo e dovrebbe sostituire alcuni altiforni con forni ad arco elettrico per ridurre le emissioni di CO2 nel continente.
Sebbene ciò risulti interessante da un punto di vista europeo, da una prospettiva globale non ha invece alcuna logica. Tutti gli scarti che non vengono esportati verso i Paesi in via di sviluppo andrebbero compensati da una maggior produzione di acciaio primario in quelle zone.
Le normative ambientali potrebbero essere meno rigorose di quelle europee, potenzialmente aumentando le emissioni di CO2 globali anziché ridurle.
Le previsioni di crescita della domanda di acciaio prevedono un aumento della produzione globale di acciaio da 1,4 miliardi di tonnellate nel 2010 a 2,5 - 2,7 miliardi di tonnellate nel 2070.
Tali previsioni stimano anche che dovremo aspettare la fine dell’ultimo quarto di questo secolo prima che l'acciaio ottenuto dai rottami pareggi il bilancio in il suo favore per volume.
Considerando tutti questi aspetti, sebbene l'acciaio sia il materiale perfetto per la creazione di un'economia circolare, siamo ancora lontani dalla possibilità di averne in quantità sufficiente per muoverci in tal senso. Questo significa che dovremo investire nella costruzione di un sistema di gestione dell'acciaio primario grande abbastanza da abilitare una strategia di riciclo e riutilizzo a lungo termine.
Nel frattempo, dobbiamo focalizzarci sulla riduzione dell'impronta di carbonio nella produzione di acciaio primario.
Prima di descrivere come stiamo procedendo, è necessario spiegare il processo di produzione dell'acciaio.
Il nostro obiettivo nell'industria siderurgica è trasformare il minerale di ferro (FeO: ferro + ossigeno) in ferro (Fe), cioè rimuovendo l'ossigeno (O). Per fare ciò è necessario aggiungere carbonio, tradizionalmente sotto forma di carbone.
Questa combinazione ad alta temperatura provoca una reazione chimica tale per cui il carbonio si interpone tra le molecole di ossigeno e il minerale di ferro, accoppiandosi con le molecole di ossigeno per formare CO e CO2, lasciando il ferro da solo.
Questa reazione chimica produce anche diversi sottoprodotti: il calore (usato per fondere i rottami di acciaio aggiunti), i gas (che catturiamo e trasferiamo alle centrali per la produzione di energia) e le scorie, costituite principalmente da calcare (CaO) e silice (SiO2), che produce la loppa, un sostituto del cemento ideale senza l'apporto specifico alla produzione di CO2, quindi CO2-free.
Adottando un approccio all'economia circolare e riutilizzando questi sottoprodotti o vendendoli, stiamo contribuendo a decarbonizzare altri settori. Ad esempio, per ogni 100 milioni di tonnellate di acciaio che produciamo, generiamo anche scorie sufficienti a produrre 30 milioni di tonnellate di cemento, di fatto eliminando la CO2 che altrimenti sarebbe stata emessa se il cemento fosse stato prodotto con metodi di produzione convenzionali. In effetti, ciò significa che il 15% delle emissioni di CO2 contabilizzate nell'industria siderurgica primaria stanno effettivamente aiutando a evitare le emissioni nell'industria del cemento, producendo cemento privo di CO2.
È molto importante notare che il nostro scopo non è bruciare il carbone, ma utilizzarlo per ottenere una reazione chimica e anche allora, i nostri processi sono così ben bilanciati da rimanere entro il 5% del minimo teorico per quella reazione, mentre le emissioni di gas serra si creano quando le molecole di ossigeno lasciano il minerale di ferro per il carbonio.
In teoria, ci sono altri modi per far sì che questa reazione avvenga senza l'utilizzo di carbonio, come l'uso di elettricità o di idrogeno, e attualmente stiamo valutando come possiamo rendere attuabili tali metodi di produzione dell'acciaio su scala commerciale. Il problema è che questi metodi sono meno efficienti dal punto di vista energetico e richiederebbero grandi quantità di elettricità rinnovabile. Questi processi alternativi, inoltre, sono anche più difficili da scalare, il che compromette ulteriormente la loro sostenibilità economica.
Sino a che nel mondo non si riuscirà a trovare un modo per produrre energia rinnovabile in quantità tale da rendere il processo di produzione di acciaio privo di carbonio un modello imprenditoriale fattibile, la nostra ambizione di produrre acciaio privo di carbonio potrebbe rimanere irraggiungibile.
Nel frattempo, però, stiamo lavorando per ridurre l'impronta di carbonio delle acciaierie utilizzando il carbonio in modo più intelligente.
