lunedì, Novembre 29, 2021
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Quanto può decarbonizzare l'industria?

Con l'industria che rappresenta oltre il 25% delle emissioni di gas serra degli Stati Uniti, la sua decarbonizzazione sarà cruciale per raggiungere gli obiettivi climatici degli Stati Uniti. Tuttavia, l'industria non è facile da elettrificare come altre parti dell'economia statunitense, perché alcuni processi richiedono temperature più elevate di quelle che le pompe di calore elettriche possono gestire. Quindi, quanto e quanto velocemente l'industria può davvero decarbonizzare?

L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) offre una stima in un documento da presentare al biennale Summer Study on Energy Efficiency in Industry del mese prossimo. L'analisi dell'EPA è uno degli oltre quattro dozzine di documenti che questo 14° evento biennale, ospitato virtualmente quest'anno, pubblicherà su tecnologie, politiche e programmi per ridurre l'uso di energia e le emissioni dell'industria.

"Questa analisi mostra che sono necessari molti approcci diversi per raggiungere una profonda decarbonizzazione entro il 2050", ha affermato Elizabeth Dutrow, direttore fondatore delle partnership industriali ENERGY STAR dell'EPA, ex leader del gruppo di studio estivo e collaboratore di lunga data della conferenza. "L'industria deve iniziare ora". Dutrow è stato coautore del documento con Gale Boyd della Duke University, Josh Smith della società di consulenza ICF ed Ernst Worrell della Utrecht University, tutti collaboratori di lunga data della conferenza.

Gli autori stimano il potenziale per ridurre le emissioni di anidride carbonica dalla produzione statunitense in generale e nelle sette industrie a maggior intensità di carbonio ed energia. Hanno utilizzato l'Annual Energy Outlook della U.S. Energy Information Administration (EIA) come previsione del caso di riferimento dell'attività industriale e l'hanno combinato con una revisione della letteratura sulle tecnologie e le pratiche delle emissioni industriali.

Ho contattato Dutrow per avere un'anteprima delle loro scoperte. Ecco gli estratti della nostra conversazione:

Neal Elliott: Nella valutazione dell'EPA, quanta decarbonizzazione industriale è possibile entro il 2050?

Elisabetta Dutrow: La nostra valutazione stima un potenziale di riduzione dell'86 percento rispetto al livello stimato di emissioni industriali della VIA nel 2050. Sebbene non abbiamo valutato i tempi di azioni specifiche da qui al 2050, esistono periodi di tempo logici per determinate attività. Ad esempio, l'efficienza energetica è importante ora e in futuro, mentre l'elettrificazione dipenderà da prezzi adeguati e da una rete decarbonizzata.

Elliott: Quali pilastri o aree offrono le maggiori riduzioni di carbonio?

Dutro: Abbiamo esaminato quattro pilastri della profonda decarbonizzazione della produzione (DDM):

  • efficienza energetica
  • efficienza dei materiali (cambiamenti strutturali nella produzione come riciclaggio e riutilizzo dei prodotti, sostituzione dei materiali e riduzione della domanda)
  • tecnologia specifica del settore (cattura, stoccaggio e utilizzo del carbonio, idrogeno e fonti rinnovabili non di produzione di energia)
  • sinergie con la rete elettrica (passaggio a una rete a zero emissioni di carbonio e vantaggiosa elettrificazione dei processi che consumano carburante)

Nessun singolo pilastro domina la decarbonizzazione profonda in tutti i settori industriali. Tra i pilastri esaminati, il contributo dell'efficienza energetica è il maggiore (34 percento), seguito dalle sinergie con la rete elettrica (30 percento), dall'efficienza dei materiali (22 percento) e dalle tecnologie specifiche del settore (14 percento).

La valutazione mostra che l'efficienza energetica è stata e continuerà ad essere una strategia importante in futuro, poiché non solo incide sulle emissioni, ma fornirà risparmi e riduzioni che preparano la strada affinché i restanti pilastri siano più raggiungibili. Le nuove opportunità di efficienza energetica includono una migliore progettazione dei componenti dell'impianto, una maggiore ottimizzazione dei processi di produzione, un maggiore recupero del calore residuo, ecc.

Elliott: Quali sono i maggiori ostacoli al raggiungimento di questa riduzione dell'86% entro il 2050?

Dutro: Ci sono molti. Ovviamente, la tecnologia pronta per l'implementazione e i finanziamenti disponibili sono importanti. In linea di massima, tuttavia, la decarbonizzazione di tutto il settore deve essere un obiettivo e una priorità assoluta. La nostra valutazione mostra che una manciata di settori ad alta intensità energetica (ferro e acciaio, prodotti chimici, cemento) ha più opportunità di decarbonizzare in modo significativo entro il 2050. Tuttavia, il resto dell'industria, un gruppo di settori che abbiamo etichettato come "industria leggera", potrebbe fornire il 39% della decarbonizzazione nel 2050.

Con una rete decarbonizzata, è facile immaginare le emissioni di carbonio prevenute poiché un settore dell'industria leggera e completamente efficiente dal punto di vista energetico trae da quella rete.

L'industria leggera comprende siti di produzione che producono articoli dal pane cotto ai veicoli fino alle parti in metallo fuso, e queste attività variano da grandi a piccole dimensioni. L'industria leggera tende a fare affidamento sull'elettricità e sul gas naturale per alimentare le operazioni. Con una rete decarbonizzata, è facile immaginare le emissioni di carbonio prevenute poiché un settore dell'industria leggera e completamente efficiente dal punto di vista energetico attinge da quella rete. Ma, per arrivarci entro il 2050, è necessario affrontare i disincentivi come il gas naturale poco costoso e la mancanza di infrastrutture di supporto. Infine, riteniamo che l'industria leggera sia in una buona posizione per utilizzare l'energia rinnovabile poiché le esigenze di temperatura di processo sono spesso molto inferiori rispetto ai settori ad alta intensità energetica.

Elliott: Cosa deve succedere ora per superare gli ostacoli e decarbonizzare rapidamente?

Dutro: La decarbonizzazione del settore industriale deve crescere ampiamente per sfruttare il tempo disponibile e i risparmi che l'efficienza energetica fornisce per aiutare a finanziare l'azione tra tutti i pilastri. La decarbonizzazione industriale dovrebbe essere affrontata con l'idea che tutte le opzioni disponibili siano necessarie. Alcune opportunità riducono il costo di altre, mentre alcune riducono le emissioni a una dimensione più gestibile in modo che le nuove tecnologie possano svolgere il loro ruolo importante. Infine, mentre molte aziende fissano obiettivi di riduzione del carbonio a lungo termine, devono anche impegnare fondi per raggiungere i loro obiettivi di decarbonizzazione.

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