Un futuro sostenibile per il settore metallurgico grazie all’idrogeno
Le tecnologie per le energie rinnovabili, come i pannelli fotovoltaici e le turbine eoliche, richiedono una grande quantità di metallo, per la cui produzione può essere necessario un elevato consumo energetico. Ridurre l’impronta di CO2 dell’industria metallurgica europea è pertanto fondamentale per garantire che i risultati ambientali ottenuti grazie alle energie rinnovabili siano pienamente sostenibili. L’Europa, inoltre, dipende fortemente dalle importazioni di metalli e gli eventi globali avvenuti negli ultimi anni hanno messo in evidenza la sua sovraesposizione alle materie prime importate. Implementare metodi più efficienti per l’estrazione e il riciclaggio dei metalli utili potrebbe contribuire a risolvere questo problema.
Nuove tecniche per il recupero degli scarti metallici
Il progetto HARARE(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha collaborato con le industrie europee dell’alluminio e del rame al fine di applicare nuove tecniche basate sull’idrogeno per recuperare gli scarti e produrre metallo. «Solitamente, per questo processo si usa il carbonio», spiega Casper Van der Eijk, coordinatore del progetto HARARE e ricercatore presso SINTEF(si apre in una nuova finestra), in Norvegia. Il carbonio rimuove l’ossigeno dagli ossidi metallici per produrre metallo puro e CO2; uno dei vantaggi dell’utilizzo dell’idrogeno come riduttore per convertire gli ossidi metallici in metalli puri è che produce vapore acqueo, anziché anidride carbonica. L’idea era che l’uso dell’idrogeno potesse contribuire a ridurre al minimo la quantità di rifiuti prodotti e a dare nuova vita ai metalli, in modo da ridurre le emissioni di CO2. «Tradurre in realtà l’economia circolare e diventare meno dipendenti dalle importazioni da altri paesi è diventata altresì una preoccupazione politica», aggiunge Van der Eijk.
Produttori di alluminio, rame e gas
Il progetto HARARE ha cercato non solo di portare avanti lo sviluppo tecnologico, ma anche di valutare i possibili vantaggi ambientali ed economici offerti dall’utilizzo dell’idrogeno, fine che il team si è prefisso di raggiungere coinvolgendo un produttore di alluminio e uno di rame. «Avevamo bisogno di sapere se i nostri nuovi processi basato sull’idrogeno avrebbero consentito di ottenere riduzioni significative di CO2», osserva Van der Eijk. «Inoltre, da un punto di vista commerciale, le aziende devono generare redditività.» Un importante produttore di gas industriale è stato coinvolto nella fornitura di idrogeno, aiutando il team a valutare la fattibilità economica dal punto di vista della fornitura di gas. «Al momento, la situazione ricorda la questione dell’uovo e della gallina», spiega Van der Eijk. «I produttori di metalli e i fornitori di gas aspettano che la controparte investa e crei domanda, prima di farlo per primi.» Uno degli obiettivi del progetto era quello di unire queste due metà allo scopo di valutare i potenziali benefici economici apportati dal riciclaggio dei metalli su larga scala basato sull’idrogeno. I partner di ricerca del progetto sono stati coinvolti per di più nello sviluppo di nuove tecnologie di separazione e nell’individuazione di prodotti realizzabili con materiali di scarto, tra cui i materiali da costruzione prodotti con il cosiddetto fango rosso, un sottoprodotto della bauxite.
Azione politica per incoraggiare il riciclo
Grazie alla lavorazione di diverse tonnellate di materiale riciclato, il progetto ha dimostrato che l’idrogeno può essere utilizzato efficacemente come riduttore; al momento, il metodo è forse economicamente più interessante per il riciclaggio del rame, dato il maggior costo di quest’ultimo. Ciononostante, in termini di analisi economica, il prezzo dell’idrogeno costituisce tuttora un problema. «Per rendere redditizio questo processo è necessario disporre di idrogeno a minor costo», osserva Van der Eijk. «Oggi è difficile produrre metalli da materiali di scarto a prezzi inferiori a quelli di mercato.» Una conclusione del progetto riguarda quindi la necessità di implementare un’azione politica per incoraggiare un maggiore riciclaggio: una tassa sul conferimento in discarica, ad esempio, renderebbe molto più interessante il riciclaggio efficiente dei metalli. «Se vogliamo essere più autosufficienti, dobbiamo mantenere la presenza di più materiali di scarto all’interno dell’economia e della società», conclude Van der Eijk.