La CO2 delle acciaierie alimenta il settore del trasporto marittimo con un metanolo più verde
Per raggiungere gli obiettivi di neutralità climatica dell’UE (emissioni nette di gas serra pari a zero) entro il 2050 è prioritario trovare soluzioni per ridurre le emissioni. Nel 2018, le emissioni globali generate dal settore del trasporto marittimo hanno rappresentato circa il 3 % delle emissioni legate all’attività umana. La fabbricazione dell’acciaio è un processo ad alta intensità energetica e di carbonio, analogamente l’industria siderurgica genera circa il 5 % delle emissioni di CO2 nell’UE e il 7 % a livello globale. Il progetto FReSMe, finanziato dall’UE, ha trovato un modo per decarbonizzare entrambe le industrie in misura significativa, collegando la produzione dell’una all’alimentazione dell’altra, il tutto con una necessità minima di nuove attrezzature o impianti. Il team ha sviluppato e ottimizzato una combinazione innovativa. La tecnologia di cattura della CO2 dai gas di altoforno delle acciaierie è stata abbinata alla produzione di metanolo con tecnologia emissions-to-liquids (ETL) per produrre carburante per l’industria del trasporto marittimo.
Cattura di CO2 abbinata alla produzione di metanolo
In Europa, la maggior parte dell’acciaio viene prodotta attraverso la via dell’altoforno e del forno a ossigeno basico. Nell’altoforno, il ferro contenuto nel minerale di ferro viene separato dall’ossigeno attraverso una reazione di riduzione, utilizzando principalmente il coke di carbone come agente riducente. Di conseguenza il processo di produzione dell’acciaio genera, oltre al prodotto desiderato, una quantità notevole di gas di altoforno residuo contenente monossido di carbonio, CO2 e idrogeno (H2). I piani per ridurre le emissioni del settore siderurgico si concentrano sempre più sulla sostituzione di questi processi di produzione dell’acciaio esistenti con nuovi impianti siderurgici basati sulla riduzione diretta del ferro utilizzando H2. Tuttavia, questa transizione richiederà tempo e denaro. FReSMe ha scelto il processo di spostamento del gas d’acqua con adsorbimento (SEWGS, Sorption-Enhanced Water-Gas Shift) per la cattura di CO2 e la produzione di H2, sviluppato circa un decennio fa in gran parte grazie ai precedenti progetti CACHET e CAESAR, finanziati dall’UE. FReSMe ha dimostrato con successo che SEWGS è una tecnologia particolarmente adatta alla cattura del carbonio nei processi di produzione dell’acciaio. Il passo successivo è stato il riciclo di questa CO2. Il metanolo è un prodotto chimico versatile, a basse emissioni di carbonio e ricco di idrogeno, attualmente prodotto principalmente da combustibili fossili. Per valorizzare le grandi quantità di CO2 catturate per produrre metanolo è stato necessario aumentare la quantità di H2. «Il flusso puro di H2 ottenuto dall’unità di cattura SEWGS è stato combinato con H2 rinnovabile prodotto attraverso l’elettrolisi dell’acqua. Per ottenere metanolo a basso tenore di carbonio e di qualità carburante, un combustibile pulito che soddisfa le più severe normative sulle emissioni, si è fatto reagire l’H2 con la CO2 catturata da SEWGS nell’unità ETL», spiega il coordinatore del progetto David Cuesta Pardo, di NTT DATA.
Dal gas di altoforno dell’industria siderurgica al metanolo per il settore del trasporto marittimo
Il metanolo di FReSMe è stato utilizzato con successo per alimentare una nave da carico roll-on/roll-off che collega Göteborg in Svezia e Kiel in Germania, dimostrando che la CO2 può essere riciclata e può contribuire a ridurre la domanda di combustibili fossili nonché le emissioni. «Senza il sostegno finanziario dell’UE a favore della sperimentazione di tecnologie innovative e della promozione del trasferimento tecnologico, molte tecnologie non produrrebbero un impatto significativo. Grazie al finanziamento dell’UE di FReSMe, sia la tecnologia SEWGS che quella ETL hanno funzionato perfettamente con le complesse miscele di gas di scarico dell’altoforno e si stanno avviando verso una diffusione su larga scala», conclude Cuesta Pardo. La produzione attuale di ammoniaca dal gas di altoforno dimostra la versatilità di SEWGS e il processo è pronto per essere scalato. La tecnologia ETL ha raggiunto lo status commerciale e i primi impianti su larga scala sono appena entrati in funzione. Il progetto ha riaffermato la capacità della circolarità e della simbiosi industriale di contribuire alla decarbonizzazione di una parte importante dell’economia.
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