I settori hard to abate rappresentano una delle sfide più complesse nella transizione ecologica globale: costituiscono circa il 30% delle emissioni industriali mondiali, ma nonostante il loro impatto, resistono ai tradizionali approcci di decarbonizzazione.
Questi comparti industriali, caratterizzati da processi produttivi ad alta intensità energetica e tecnologie consolidate da decenni, richiedono soluzioni innovative e investimenti massicci per raggiungere gli obiettivi di Net Zero entro il 2050, rendendo essenziale comprenderne le caratteristiche e le strategie di intervento per una sostenibilità effettiva.
Cosa vuol dire hard to abate
Il termine “hard to abate” identifica quei settori industriali che presentano significative difficoltà tecniche, economiche e strutturali nella riduzione delle proprie emissioni di gas serra.
La definizione non si limita alla semplice quantità di emissioni prodotte, ma considera la complessità intrinseca dei processi produttivi che rendono estremamente sfidante l’implementazione di soluzioni di decarbonizzazione convenzionali.
Caratteristiche distintive
I settori hard to abate condividono caratteristiche specifiche che li distinguono da altri comparti industriali più facilmente decarbonizzabili. La loro principale peculiarità risiede nella dipendenza da processi chimici e fisici che richiedono temperature estremamente elevate, spesso superiori ai 1000°C, difficilmente raggiungibili con le attuali tecnologie elettriche alimentate da energie rinnovabili.
Inoltre, molti di questi settori non si limitano a utilizzare combustibili fossili come fonte energetica, ma li impiegano anche come materie prime nei processi produttivi, generando emissioni sia energetiche che di processo.
Barriere alla decarbonizzazione
Le sfide che caratterizzano questi settori sono molteplici e interconnesse.
Dal punto di vista tecnologico, le alternative low-carbon spesso non esistono ancora su scala commerciale o si trovano in fasi sperimentali avanzate ma non ancora mature per l’implementazione industriale.
Economicamente, gli investimenti richiesti per la transizione sono sproporzionati rispetto ad altri settori, con tempi di ritorno dell’investimento molto lunghi e incertezze normative che scoraggiano gli investimenti privati.
Strutturalmente, questi settori operano con impianti dalla vita utile molto lunga, spesso 20-30 anni, rendendo difficile la sostituzione rapida delle tecnologie esistenti.
Che cosa sono e quali sono i criteri di identificazione
La classificazione di un settore come hard to abate si basa su diversi parametri quantitativi e qualitativi che ne definiscono la complessità di decarbonizzazione:
- Intensità delle emissioni: Settori con emissioni superiori a 0,5 tonnellate di CO2 per 1000€ di valore aggiunto
- Temperatura dei processi: Processi industriali che richiedono temperature superiori a 400°C
- Quota di emissioni di processo: Settori dove oltre il 30% delle emissioni derivano da reazioni chimiche inevitabili
- Maturità tecnologica delle alternative: Disponibilità limitata di tecnologie commerciali a basse emissioni
- Costi di transizione: Investimenti per la decarbonizzazione superiori al 15% del fatturato annuale
Tipologie di emissioni
I settori hard to abate generano emissioni attraverso meccanismi differenti che richiedono approcci specifici.
Le emissioni energetiche derivano dalla combustione di combustibili fossili per generare il calore necessario ai processi produttivi, spesso a temperature che le attuali tecnologie elettriche rinnovabili faticano a raggiungere economicamente.
Le emissioni di processo, invece, sono generate dalle reazioni chimiche intrinseche alla produzione stessa, come la decomposizione del calcare nella produzione di cemento o la riduzione del minerale di ferro nella siderurgia, e rappresentano spesso la componente più difficile da eliminare.
Esempi di settori hard to abate
Industria siderurgica
L’industria siderurgica rappresenta uno dei settori più emblematici tra gli hard to abate, responsabile di circa il 7% delle emissioni globali di CO2.
Il processo tradizionale di produzione dell’acciaio richiede l’utilizzo di carbone coke non solo come fonte energetica per raggiungere temperature superiori ai 1500°C, ma anche come agente riducente per trasformare il minerale di ferro in metallo.
Le emissioni di processo rappresentano circa il 70% del totale settoriale e sono intrinsecamente legate alla chimica della produzione dell’acciaio.
Industria del cemento
Il settore cementiero è responsabile dell’8% delle emissioni globali, con un processo produttivo che genera CO2 attraverso due meccanismi principali.
La calcinazione del calcare, processo chimico necessario per ottenere il clinker (componente base del cemento), rilascia inevitabilmente CO2 secondo la reazione CaCO3 → CaO + CO2, rappresentando circa il 60% delle emissioni totali del settore. Il restante 40% deriva dalla combustione necessaria per raggiungere i 1450°C richiesti dal processo.
Industria chimica e petrolchimica
L’industria chimica presenta sfide uniche nella decarbonizzazione per la sua diversità di processi e prodotti.
Settori come la produzione di ammoniaca, metanolo, etilene e altri prodotti petrolchimici utilizzano combustibili fossili sia come fonte energetica che come materia prima.
La produzione di ammoniaca, essenziale per i fertilizzanti, richiede idrogeno che attualmente viene prodotto principalmente da gas naturale attraverso il processo di steam reforming, generando significative emissioni di CO2.
Altri settori critici
- Industria dell’alluminio: La produzione primaria di alluminio richiede enormi quantità di elettricità (circa 14 MWh per tonnellata) per il processo di elettrolisi, rendendolo vulnerabile al mix energetico nazionale.
- Industria della carta: I processi di produzione della polpa richiedono grandi quantità di calore e vapore, spesso generati da combustibili fossili.
- Trasporto marittimo e aviazione: Settori dove le alternative elettriche sono tecnicamente impraticabili per lunghe distanze, richiedendo combustibili alternativi come idrogeno o combustibili sintetici.
- Industria del vetro: Processi di fusione che richiedono temperature di 1500-1600°C per lunghi periodi, con elevato consumo energetico.
Perché sono importanti i settori hard to abate
Rilevanza quantitativa nelle emissioni globali
I settori hard to abate rivestono un ruolo cruciale nella lotta ai cambiamenti climatici per la loro significativa contribuzione alle emissioni globali.
Complessivamente, questi settori sono responsabili di circa il 30% delle emissioni industriali mondiali e del 22% delle emissioni totali di gas serra. La loro importanza non risiede solo nei volumi assoluti, ma anche nel fatto che rappresentano le emissioni più difficili e costose da eliminare, costituendo quello che gli esperti definiscono “l’ultimo miglio” della decarbonizzazione industriale.
Ruolo strategico nell’economia globale
Questi settori non sono solo grandi emettitori, ma rappresentano anche pilastri fondamentali dell’economia moderna e delle catene di approvvigionamento globali.
L’acciaio è essenziale per l’edilizia, i trasporti e le infrastrutture energetiche, incluse quelle per le energie rinnovabili. Il cemento è indispensabile per lo sviluppo urbano e infrastrutturale.
L’industria chimica fornisce materiali base per settori che vanno dall’agricoltura all’elettronica. La loro decarbonizzazione non può quindi prescindere dal mantenimento della competitività economica e della sicurezza degli approvvigionamenti.
Impatto sui target climatici
Il raggiungimento degli obiettivi dell’Accordo di Parigi e dei target nazionali di Net Zero dipende criticamente dalla capacità di decarbonizzare questi settori.
Senza progressi significativi negli hard to abate, anche la completa elettrificazione dei settori più facilmente decarbonizzabili non sarebbe sufficiente a raggiungere gli obiettivi climatici globali.
Questo rende la loro trasformazione non solo importante ma assolutamente necessaria per il successo della transizione ecologica.
Effetti di spillover e innovazione
La decarbonizzazione dei settori hard to abate ha il potenziale di generare significativi effetti positivi sull’intera economia.
Le tecnologie sviluppate per questi settori, come l’idrogeno verde, la cattura e stoccaggio della CO2, e i combustibili sintetici, possono trovare applicazione in altri comparti economici.
Inoltre, gli investimenti in ricerca e sviluppo in questi settori spingono l’innovazione tecnologica generale e possono creare nuove catene del valore e opportunità di green jobs.
Come si può affrontare la sfida dei settori hard to abate
Innovazione tecnologica e ricerca
La decarbonizzazione dei settori hard to abate richiede un approccio tecnologico multifaccettato che combini soluzioni già disponibili con tecnologie innovative in fase di sviluppo:
- Idrogeno verde: L’utilizzo di idrogeno prodotto da elettrolisi alimentata da energie rinnovabili rappresenta una delle soluzioni più promettenti. Nell’industria siderurgica, l’idrogeno può sostituire il carbone coke come agente riducente, mentre nell’industria chimica può fornire una fonte pulita per la produzione di ammoniaca e metanolo.
- Elettrificazione avanzata: Sviluppo di tecnologie elettriche ad alta temperatura, come forni a induzione e pompe di calore industriali avanzate, capaci di raggiungere le temperature richieste dai processi industriali.
- Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS): Tecnologie per catturare la CO2 dai processi industriali e utilizzarla come materia prima per altri processi o stoccarla permanentemente.
- Combustibili sintetici: Produzione di combustibili a zero emissioni nette attraverso la combinazione di idrogeno verde e CO2 catturata dall’atmosfera.
Politiche pubbliche e incentivi
Il ruolo delle politiche pubbliche è fondamentale per accelerare la transizione dei settori hard to abate attraverso strumenti mirati:
- Carbon pricing: Implementazione di sistemi di tassazione delle emissioni che rendano economicamente vantaggiose le tecnologie pulite
- Incentivi per R&D: Finanziamenti pubblici per ricerca e sviluppo di tecnologie innovative
- Green public procurement: Politiche di acquisto pubblico che privilegino prodotti a basse emissioni
- Normative di performance: Standard di emissione sempre più stringenti che spingano l’innovazione
- Supporto agli investimenti: Garanzie pubbliche e finanziamenti agevolati per progetti di decarbonizzazione
Ruolo del PNRR e finanziamenti europei
Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) italiano dedica risorse significative alla decarbonizzazione industriale, con particolare attenzione ai settori hard to abate.
Le misure includono incentivi per l’efficienza energetica industriale, sostegno alla ricerca su idrogeno verde e tecnologie innovative, e finanziamenti per la riconversione di impianti produttivi verso tecnologie più pulite.
A livello europeo, il Green Deal e il piano REPowerEU prevedono investimenti massicci in tecnologie per la decarbonizzazione industriale.
Collaborazione internazionale
La cooperazione globale è essenziale per affrontare sfide che trascendono i confini nazionali:
- Mission Innovation: Iniziativa internazionale che coordina gli investimenti in R&D per tecnologie pulite tra i principali paesi industrializzati.
- Partenariati industriali: Collaborazioni tra aziende, governi e centri di ricerca per sviluppare e testare tecnologie innovative su scala pilota e dimostrativa.
- Standardizzazione internazionale: Sviluppo di standard comuni per prodotti a basse emissioni che facilitino il commercio internazionale di materiali sostenibili.
Modelli di business innovativi
La trasformazione dei settori hard to abate richiede anche l’evoluzione dei modelli di business tradizionali:
- Economia circolare: Implementazione di principi circolari per ridurre la domanda di materiali vergini, come il riciclaggio avanzato dell’acciaio e l’utilizzo di materiali alternativi nel cemento.
- Contratti di lungo termine: Accordi pluriennali tra produttori e utilizzatori per garantire la domanda di prodotti verdi e giustificare gli investimenti in tecnologie pulite.
- Servitizzazione: Transizione da modelli basati sulla vendita di prodotti a modelli basati sulla fornitura di servizi, incentivando l’efficienza e la durata dei materiali.
Coinvolgimento della catena del valore
Il successo della decarbonizzazione richiede l’allineamento dell’intera catena del valore, dai fornitori di materie prime ai consumatori finali. Questo include lo sviluppo di criteri ESG stringenti per la selezione dei fornitori, la collaborazione con i clienti per valorizzare i prodotti a basse emissioni, e la creazione di alleanze industriali per condividere costi e rischi della transizione.
La sfida dei settori hard to abate rappresenta una delle prove più difficili nella corsa verso la neutralità climatica, ma anche una delle più ricche di opportunità per l’innovazione e lo sviluppo economico sostenibile.
Il successo richiederà un approccio coordinato che combini innovazione tecnologica, politiche pubbliche efficaci, investimenti massicci e collaborazione internazionale. Solo attraverso questo sforzo collettivo sarà possibile trasformare questi settori da ostacoli in motori della transizione ecologica, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi climatici globali e creando nuove opportunità per un’economia più sostenibile e resiliente.