Droga ku neutralnej dla klimatu i zrównoważonej UE: dekarbonizacja, efektywność energetyczna i obieg zamknięty
Od sektorów energochłonnych oczekuje się, że zmniejszą swój ślad węglowy i przyspieszą proces transformacji w kierunku neutralności klimatycznej, wdrażając opłacalne i skuteczne rozwiązania w zakresie czystych technologii. Ich wysiłki idące w tym kierunku wesprą realizację długoterminowych unijnych celów środowiskowych, jednocześnie zwiększając niezależność i bezpieczeństwo energetyczne Europy, a także jej autonomię pod względem zasobów. Przemysł przetwórczy, w tym branża chemiczna, cementowa, stalowa, aluminiowa, szklarska i ceramiczna, wymaga dużych ilości energii do przekształcania surowców w użyteczne produkty, jednocześnie emitując dwutlenek węgla i wytwarzając znaczące ilości odpadów. Europejski Zielony Ład zawiera zobowiązanie Unii Europejskiej do stania się pierwszym kontynentem neutralnym dla klimatu do 2050 roku, jednocześnie wskazując na potrzebę opracowania przełomowych technologii z myślą o kluczowych sektorach przemysłu do 2030 roku. Z kolei w Europejskiej strategii przemysłowej podkreślono istotną rolę przemysłu w przechodzeniu na zieloną i cyfrową gospodarkę. Jednym z filarów unijnej gospodarki są sektory energochłonne. Podmioty z tych branż wytwarzają materiały na potrzeby sektora budownictwa i projektów infrastrukturalnych, a także do produkcji dóbr konsumpcyjnych i wielu innych produktów, które są nieodłączną częścią naszego codziennego życia. Niestety, stanowią one przy tym drugie co do wielkości źródło emisji dwutlenku węgla na świecie. Mimo że w ostatnich dziesięcioleciach branże te znacznie obniżyły swoją emisyjność, nadal odpowiadają za 17 % całkowitej emisji dwutlenku węgla w UE. Biorąc pod uwagę wielkość śladu węglowego sektorów energochłonnych, ich dekarbonizacja stała się niezbędna do osiągnięcia neutralności klimatycznej. Ponadto szersze wdrożenie zasad obiegu zamkniętego do procesów przemysłowych i ograniczenie ilości wytwarzanych odpadów w tych sektorach będzie miało głęboki wpływ na zrównoważony rozwój UE, prowadząc do efektywnego wykorzystania zasobów naturalnych i surowców wtórnych. Kolejnym sektorem o strategicznym znaczeniu dla odporności naszego społeczeństwa jest przemysł przetwórczy, dlatego też powinien utrzymać – a najlepiej podnieść – swoją konkurencyjność na światowych rynkach. Cele w zakresie neutralności klimatycznej i obiegu zamkniętego mogą zostać osiągnięte przy użyciu odpowiednich instrumentów i strategii. Unijne działania w dziedzinie badań i innowacji obejmują dwa partnerstwa publiczno-prywatne w ramach programu „Horyzont Europa” – partnerstwo „Processes4Planet” oraz partnerstwo na rzecz czystej stali (Clean Steel) – które wspierają rozwój łańcuchów wartości w zakresie neutralności emisyjnej i obiegu zamkniętego w całej Europie. Inicjatywy te czerpią z osiągnięć partnerstwa Sustainable Process Industry through Resource and energy Efficiency (SPIRE), które ustanowiono w ramach programu „Horyzont 2020”. Najnowsza broszura CORDIS Results Pack koncentruje się na 12 projektach badawczych programu „Horyzont 2020”, finansowanych w ramach partnerstwa SPIRE, które są poświęcone rozwiązaniom technologicznym umożliwiającym postęp w zakresie dekarbonizacji, efektywności i obiegu zamkniętego w sektorach energochłonnych. Wśród nich znalazło się wiele technologii, które mogą pomóc w obniżeniu emisji dwutlenku węgla z obecnie stosowanych procesów, zastąpieniu zapotrzebowania na paliwa kopalne, zmniejszeniu zużycia energii i zasobów oraz stworzeniu nowych metod produkcji o mniejszym wpływie na środowisko. Wydajność i kontrolę jakości w sektorach energochłonnych może poprawić zastosowanie cyfryzacji. W ramach projektu CAPRI opracowano zaawansowaną platformę automatyzacji kognitywnej w celu zwiększenia wydajności produkcji, natomiast zespół projektu COGNIPLANT wykorzystał duże zbiory danych dzięki zaawansowanej analizie danych i uczeniu maszynowemu w celu zwiększenia zrównoważonego charakteru przemysłu. Z kolei w ramach projektu INEVITABLE stworzono w pełni cyfrową technologię monitorowania w celu optymalizacji produkcji w przemyśle metalurgicznym. Elastyczność i poprawa efektywności wykorzystania energii i zasobów pozwalają sektorom energochłonnym obniżyć emisję CO2 i zoptymalizować wykorzystanie zasobów naturalnych. Przykładem jest projekt PreMa, w ramach którego udało się poprawić efektywne wykorzystanie energii i materiałów w obróbce wstępnej rud manganu do produkcji stopów manganowych. Z kolei celem projektów RETROFEED i REVaMP było wdrożenie nowych technologii modernizacji zwiększających wydajność pracy z materiałem wsadowym o dużym zróżnicowaniu i obiegu zamkniętym w przemyśle metalurgicznym, cementowym i ceramicznym. Po wdrożeniu gospodarki o obiegu zamkniętym w przemyśle przetwórczym możliwy będzie recykling, ponowne wykorzystanie i odzyskiwanie strumieni odpadów oraz przekształcanie ich w cenne zasoby. Zespół projektu iCAREPLAST pracował nad zwiększeniem recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych, aby umożliwić ich przekształcanie w wartościowe substancje chemiczne za pomocą wydajnych technologii, podczas gdy uczeni z projektu intelWATT opracowali inteligentne technologie separacji pozwalające na ponowne wykorzystanie wody, odzysk cennych substancji i wytwarzanie energii. Elektryfikacja przemysłu polega na zastępowaniu paliw kopalnych energią elektryczną, co może pomóc w znaczącym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych i ułatwić integrację odnawialnych źródeł energii. W ramach projektu LIBERATE udało się wykazać, że zastosowanie procesów elektrochemicznych umożliwia przekształcenie ligniny w wysokiej wartości substancje chemiczne. Z kolei celem projektu SIDERWIN było zastąpienie węgla energią elektryczną w procesie redukcji tlenku żelaza do żelaza metalicznego na potrzeby produkcji stali. Wreszcie, w ramach projektów HIPERMAT i ACHIEF opracowano nowe, wysokowydajne materiały i komponenty z myślą o zastosowaniu ich w sektorach energochłonnych.
