Una grande sfida in cui le Pompe di Calore sono protagoniste, ma non da sole
I prezzi del gas in Europa sono impazziti dal post-covid in poi e, come se non bastasse, la guerra in Ucraina ha peggiorato la situazione.
Questi “traumi” hanno finalmente fatto capire a tutta Europa che ridurre l’importazione di gas naturale – a partire da quello russo, che nel 2021 rappresentava il 40% del consumo totale di gas – è una priorità…
Certo, la motivazione è più economica che ambientale, ma tutto ciò che riduce l’uso dei combustibili fossili aiuta la lotta al cambiamento climatico, quindi per me va bene.
Insomma: volenti o nolenti, ci troviamo davanti ad un momento storico che segnerà un “prima” e un “dopo” dal punto di vista della transizione energetica del continente verso un futuro che, alla fine dei conti, sarà più pulito, più salutare e più conveniente per tutti.
L’importante è che non si punti solo a trovare “altri Paesi venditori di gas”, o nuovi giacimenti, ma piuttosto a capire come possiamo fare a meno del gas a tutto tondo.
Per capire come ridurre il consumo di gas in Europa (e quindi la necessità di importarlo o estrarlo) partiamo perciò da questa fotografia dettagliata…
Quali settori consumano più gas in Europa
Tre settori industriali si distinguono per l’elevato consumo di gas in Europa:
- il settore della produzione di energia;
- il settore dell’edilizia;
- Il settore dell’industria, soprattutto quella “pesante”.
Richiesta di gas naturale nell’UE27
Fonte: Eurostat, Bilancio energetico
Come si vede dal grafico, l’impiego delle Pompe di Calore per il riscaldamento domestico impatta positivamente su uno dei più grossi e famelici settori, quello del riscaldamento degli edifici.
Come sostengo da anni, una casa 100% elettrica e ben isolata, con pannelli fotovoltaici e sistemi di accumulo ben integrati con l’impianto di riscaldamento in Pompa di Calore, è la scelta di maggiore efficacia che ogni famiglia italiana può fare per abbattere l’importazione di gas dall’estero.
Insomma, non solo è una scelta vantaggiosa dal punto di vista economico, non solo è una scelta ecologista per il bene dell’ambiente, ma a causa degli avvenimenti recenti è diventata persino una scelta patriottica.
Detto questo…
Oltre ad agire sul riscaldamento degli edifici, si può fare molto altro
Le attività di produzione dell’energia e quelle industriali assorbono oltre il 60% di tutto il gas consumato dall’Europa.
Tuttavia, mentre il settore della produzione di energia sta progressivamente adottando fonti energetiche via via più decarbonizzate, il mondo dell’industria viene spesso considerato un universo a parte per quanto riguarda i miglioramenti dell’efficienza energetica.
È innegabile che qualche miglioramento negli anni si sia visto, ma rappresenta ancora il 27% del consumo di tutto il gas naturale in Europa.
Bisogna fare di più, anche perché – visti i recenti aumenti e le tensioni internazionali – molte opzioni che non erano giudicate “convenienti”… ora lo sono. In alcuni casi, sono persino imprescindibili. Diventa legittimo chiedersi una cosa…
Cosa può fare l’industria per ridurre il consumo di gas nei prossimi 5 anni?
Prima di tutto, bisogna mettersi in testa che le tecnologie ormai mature o le alternative al gas naturale già esistenti dovrebbero essere pienamente sfruttate SOPRATTUTTO nei reparti industriali dove c’è più consumo.
Una riflessione a parte la merita il biometano, perché sebbene alternativo al gas naturale, una sua produzione su larga scala non appare al momento sostenibile. Al massimo lo si potrà utilizzare per la produzione di materie prime utilizzate nei prodotti petrolchimici e fertilizzanti.
Tre settori industriali si distinguono per la richiesta di ben due terzi di gas naturale dell’industria dell’UE: prodotti chimici, prodotti alimentari e minerali non metallici cioè vetro e ceramica. Lavorando bene sul consumo di questi segmenti, si potrebbe ragionevolmente ridurre del 25% la domanda totale di gas dell’industria dell’UE nei prossimi 5 anni.
Consumo di gas naturale nel 2020 nell’industria dell’UE27
Fonte: Calcolo climact basato su Eurostat 2022, Industria Bilanci energetici, 2022 ; e JRC 2017, banca dati IDEES.
Il settore alimentare ci offre le prospettive migliori in quanto a possibile riduzione del consumo di gas. Il motivo chiama in causa proprio le Pompe di Calore: la lavorazione degli alimenti richiede una grande quantità di vapore a bassa temperatura…
…vapore che può essere fornito proprio dalle Pompe di Calore.
E non finisce qui… Tramite alcune migliorie tecniche (recupero del vapore e ricompressione meccanica o aggiunta di caldaia elettrica) anche la domanda di calore a media temperatura può essere soddisfatta con pompe di calore industriali.
La preparazione degli alimenti ha però due altri grandi temi: la domanda diretta di calore (usato per cuocere nei forni) e i sistemi di raffreddamento, che bisogna dire sono già in buona parte elettrici…
Di conseguenza, con un piccolo sforzo anche il restante utilizzo di gas potrebbe essere azzerato in favore di sistemi produttivi e di raffreddamento completamente elettrici.
Ora, considerando queste migliorie per quanto riguarda produzione e conservazione, è veramente a portata di mano una riduzione del 70% dell’uso del gas nell’industria alimentare. Basterebbero due cose:
- un piccolo ma significativo impegno nel miglioramento della gestione energetica negli impianti industriali (cosa che porterebbe anche una diminuzione dei costi produttivi);
- un’opera di riduzione dei rifiuti prodotti, sia in termini di scarti alimentari che di packaging.
Con impianti industriali più efficienti (cioè che consumano meno elettricità a parità di produzione) e minor necessità di smaltire o recuperare rifiuti, la richiesta di gas dell’intero comparto crollerebbe.
Vediamo ora un altro grande “consumatore industriale” di gas…
Il settore chimico, che da solo brucia più del 40% del gas industriale consumato in Europa
Nel mondo della chimica è più difficile ridurre il consumo…
Però, visto quanto pesa il suo impatto sul totale, anche piccole migliorie possono portare risultati interessanti.
Perché ci vuole così tanto gas naturale? Si usa sia per scopi energetici – alimentare gli impianti – che per il fabbisogno di materie prime come prodotti petrolchimici e fertilizzanti.
Come si può abbassare il consumo energetico del settore chimico?
Principalmente, ragionando per “sistemi”. Si parte da una maggiore integrazione energetica delle zone industriali (per ridurre sprechi e dispersioni), per arrivare alla totale elettrificazione dei sistemi che devono produrre calore a bassa e media temperatura.
Di nuovo, come nell’alimentare, il calore a bassa e media temperatura può essere prodotto anche con pompe di calore convenzionali, industriali e chimiche. Invece, il calore ad alta temperatura non si riesce ancora ad ottenere su larga scala, ma i progetti pilota ci sono… e puntano alla creazione di caldaie e forni elettrici adeguati a questa esigenza.
Infine, tutti i processi che prevedono il raffreddamento hanno ancora ampio margine per l’elettrificazione totale.
E per quanto riguarda le materie prime?
Bisogna agire “a monte” quindi puntare a una riduzione sistematica della necessità di materiali vergini, come le plastiche monouso: sarebbe d’aiuto per esempio aumentare la capacità di riutilizzo delle bottiglie di plastica, aumentandone in parallelo anche la raccolta e il riciclaggio.
Le ultime stime dicono che meno del 30% dei rifiuti di plastica viene raccolto per il riciclaggio in Europa, ad oggi. Si può fare molto meglio senza sforzi eccessivi, mentre per la restante produzione di materie prime vergini i combustibili sintetici ottenuti da biomassa o idrogeno verde sembrano al momento la via da seguire.
La sfida che ci attende è complessa, ma non impossibile.
Con questi accorgimenti l’industria chimica potrebbe realmente ridurre la domanda di gas naturale di quasi UN QUARTO entro soli 5 anni, mentre l’industria raggiungerebbe una diminuzione del 10% rispetto al gas che attualmente consuma ogni anno.
Tuttavia…
Due grandi “bestie nere” dell’industria meritano più ricerca e investimenti: il vetro e la ceramica
Entrambe queste categorie hanno bisogno di forni ad alta temperatura e quelli elettrici esistenti sono ancora troppo piccoli per avere un reale impatto. Quelli per produzioni su larga scala, come nel caso delle piastrelle o delle bottiglie, sono solamente in fase di studio e dimostrazione, ma…
…allo stadio attuale, rappresentano per queste industrie investimenti ad alto costo e ad alto rischio.
Il riciclaggio del vetro è già a livelli discreti (oltre il 70% per i contenitori) ma interi segmenti potrebbero fare molto di più, come l’edilizia o l’automotive. Buoni risultati li avremmo da un miglior riutilizzo diretto del vetro, ma il riciclaggio vero e proprio richiede cambiamenti sistemici.
Quanto alla ceramica, la tecnologia di assistenza a microonde per la produzione di calore è già una realtà e potrebbe essere impiegata per risparmiare gas nel breve termine.
Anche qui, una migliore efficienza energetica e una gestione dell’energia più “smart” (insieme alla lenta ma progressiva elettrificazione dei sistemi produttivi) potrebbero portare il 20% di risparmio di gas, per un totale di riduzione del 25% nell’uso del gas impiegato nell’industria.
Una regola d’oro: si risparmia più gas quando evitiamo del tutto il suo utilizzo.
Potrebbe sembrare una frase da “Capitan Ovvio”, ma alla base dell’economia circolare c’è il concetto di riduzione “a monte” dei materiali introdotti nel “circolo”.
Si può ridurre il gas in ingresso in tanti modi: realizzando mattoni più leggeri, bottiglie più versatili, impiegare meno imballaggi in generale, produrre fertilizzanti più efficienti…
…ma anche con la riduzione e il recupero dei rifiuti. Si può ridurre di molto lo spreco di cibo, progettare prodotti più semplici da riciclare, facilitare il riutilizzo e la riparazione dei prodotti in plastica… e in altre centinaia di modi.
OK, detta così sembra tutto facile, ma è chiaro che questo “nuovo corso” cui siamo in qualche modo costretti richiederà cambiamenti massicci – e il tempo necessario per implementarli.
Alcuni dei cambiamenti PIÙ EFFICACI non saranno purtroppo attuati nel breve periodo, per cui non li ho citati in questo articolo. E richiederanno anche un certo grado di “coraggio”, ma saranno comunque necessari e imprescindibili.
Io mi sono limitato a spiegare come anche l’industria potrebbe ridurre del 25% il suo consumo di gas naturale senza parlare di fantascienza, ma semplicemente adottando e migliorando quello che c’è già.
Noi, grazie alla tecnologia delle Pompe di Calore, stiamo già facendo la nostra parte in Europa per un futuro libero dalla schiavitù del gas. Non ci resta che diffondere le PdC il più possibile, sostituendo le caldaie a gas e a combustibili fossili ogni volta che se ne presenta l’opportunità.
A presto,
Samuele Trento
P.S.
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