Decarbonizzazione del calore industriale: tecnologie, limiti e proposte

di Diego Moretti

La decarbonizzazione dei consumi termici non si traduce esclusivamente nell’ elettrificazione, ma comprende anche:
– Recupero termico, da reimpiegare nei processi produttivi o da valorizzare a livello territoriale (es.  teleriscaldamento, che in alcuni casi consente di maturare credito d’imposta).
– Impiego di combustibili alternativi.
Ne parla Diego Moretti in questo articolo, evidenziando l’indagine che FIRE sta conducendo sul tema

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Negli ultimi anni la decarbonizzazione è stata al centro delle attività FIRE. Tra queste si evidenzia un’indagine in corso sulla filiera delle tecnologie per l’elettrificazione dei consumi termici industriali, che ha l’obiettivo di analizzare le soluzioni disponibili, le barriere all’adozione delle stesse, le politiche e le proposte per accelerare il cambiamento.

La generazione di calore tramite tecnologie elettriche, come le pompe di calore industriali (tecnologia che va  di gran lunga per la maggiore), in generale offre un’efficienza superiore rispetto alle soluzioni a combustibile, risultando essere una delle principali leve per la decarbonizzazione in ambito industriale. Tuttavia, le tecnologie più efficienti (es. pompe di calore ad alta efficienza) risultano spesso più complesse e costose da integrare nei processi esistenti rispetto a soluzioni più semplici (es. caldaie elettriche).

In Italia, la quota di energia elettrica nei consumi finali è cresciuta costantemente dal 1990, raggiungendo il 22,3% nel 2022. Il livello di elettrificazione, però, varia notevolmente tra i settori: nei servizi supera il 50%, mentre nell’industria si attesta al 39% (fonte: ISPRA). Per raggiungere gli obiettivi europei al 2030, il tasso di elettrificazione industriale dovrebbe aumentare di un fattore 1,4 per arrivare al 50% entro il 2040.

Questo implica un’importante accelerazione nell’adozione di elettro-tecnologie nei processi produttivi, cosa che risulta senza dubbio più agevole nei settori con domanda di calore a bassa temperatura, come quello alimentare, cartario e tessile, dove le tecnologie attuali permettono già un’elettrificazione efficace, al netto chiaramente di eventuali adattamenti impiantistici. Le pompe di calore con COP elevati rappresentano, infatti, una soluzione realistica in particolare per le applicazioni a bassa temperatura, ma richiedono condizioni di prezzo dell’energia elettrica favorevoli (i tempi di ritorno sull’investimento sono oggi il principale limite alla loro adozione).

Da questo punto di vista, è particolarmente importante favorire lo sviluppo di un sistema di generazione elettrica a basso costo e flessibile, cosa oggi possibile grazie alle fonti rinnovabili, agli impianti ibridi e ai sistemi di accumulo. È però fondamentale superare le attuali distorsioni legislative, che vedono un continuo susseguirsi di misure che favoriscono queste tecnologie alternate ad altre che le frenano (con un risultato complessivo negativo).

Investire in questa filiera non solo favorirebbe una riduzione dei costi grazie alle economie di scala, ma apporterebbe anche un vantaggio strategico in termini di competitività: l’Unione Europea detiene attualmente una posizione di leadership mondiale nella filiera delle pompe di calore industriali, con fornitori capaci di coprire l’intera catena del valore.

È fondamentale ricordare che la decarbonizzazione dei consumi termici non si traduce esclusivamente nell’elettrificazione, ma comprende anche:

  • Recupero termico, da reimpiegare nei processi produttivi o da valorizzare a livello territoriale (es. teleriscaldamento, che in alcuni casi consente di maturare credito d’imposta).
  • Impiego di combustibili alternativi.

Nel caso del recupero di calore, uno dei principali limiti è spesso la mancanza di domanda, soprattutto quando si tratta di calore a bassa temperatura. In alcuni casi si possono attuare approcci di simbiosi locale per superarlo, ma non sempre. Di interesse invece lo sviluppo attuale di sistemi di stoccaggio a temperatura media e alta, utili per diverse applicazioni di processo, ma anche in abbinamento alla cogenerazione.

Tra i combustibili alternativi, il biometano rappresenta una delle soluzioni più semplici e rapide per decarbonizzare i consumi termici. Diverse tecnologie attualmente in uso, come caldaie e cogeneratori, sono già compatibili con questo combustibile. Tuttavia, la disponibilità limitata del biometano ne rappresenta una criticità rilevante. È quindi ragionevole destinare questa risorsa ai settori che, con le tecnologie attuali, non dispongono di alternative ai combustibili fossili.

L’idrogeno verde è una soluzione di cui si discute sempre più frequentemente. Dalle testimonianze raccolte nell’ambito dell’indagine, emerge che in Italia, anche nei casi più avanzati, si è proceduto principalmente con studi di fattibilità, piuttosto che con progetti pilota. Si tratta di un combustibile che potrebbe rilevarsi complementare alle pompe di calore e potrebbe svolgere una funzione di stoccaggio elettrico in collegamento con fonti rinnovabili. I costi attuali rendono però tale soluzione ancora non competitiva.

Infine, è doveroso sottolineare che una condizione imprescindibile per incentivare gli investimenti da parte delle imprese nel medio-lungo termine sarebbe il potere contare su chiarezza e stabilità delle politiche, delle strategie e delle regolamentazioni.

Confronto e sinergie a livello internazionale sono fondamentali per il raggiungimento degli obiettivi comuni di decarbonizzazione. A tal proposito FIRE sta collaborando con ECEEE (European Council for an Energy Efficient Economy) per l’organizzazione dell’evento internazionale Zero Carbon Industry 2026, che si terrà a Roma il 4 e 5 febbraio. Il convegno sarà un’occasione unica per confrontarsi su progetti, ricerche e visioni che possono contribuire concretamente alla transizione low-carbon nel settore industriale europeo

L’articolo è un pò troppo lungo e questa parte può essere tolta

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