Riciclo del carbonio: che cos’è e perché è importante per la transizione sostenibile?
Con il termine riciclo del carbonio si intende l’insieme delle tecnologie e dei processi che consentono di catturare la CO2 emessa da attività industriali, energetiche o dai rifiuti urbani e di riutilizzarla come risorsa.
Qual è l’obiettivo primario del riciclo del carbonio?
L’obiettivo principale del riciclo del carbonio è la trasformazione di un rifiuto climatico in una materia prima utile per nuovi prodotti o processi industriali.
Quali sono le modalità attraverso le quali si concretizza, in sintesi, il riciclo del carbonio?
Le emissioni di CO2 possono essere catturate direttamente dai fumi di combustione attraverso un processo denominato Carbon Capture and Utilization CCU o dall’atmosfera attraverso un processo conosciuto come Direct Air Capture. Le emissioni di CO2 vengono poi isolate e sottoposte a processi chimici e biologici che permettono la loro trasformazione in carburanti sintetici, in materiali da costruzione, in sostanze chimiche, in materiali plastici o in fertilizzanti.
In che modo il riciclo del carbonio è legato al raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione?
Il riciclo del carbonio è uno dei fattori che concorrono al raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione e alla costruzione di un’economia sostenibile. Il riciclo del carbonio rientra sempre più frequentemente nelle strategie per ridurre le emissioni di CO2 e rappresenta una componente sempre più rilevante per contrastare i cambiamenti climatici.
Il riciclo del carbonio non può sostituire gli sforzi di riduzione delle emissioni alla fonte, ma rappresenta un tassello per raggiungere gli obiettivi di net-zero entro il 2050. In particolare, può risultare importante per i settori hard to abate (cemento, acciaio, chimica), dove eliminare completamente le emissioni è complesso con le tecnologie attuali.
Quali sono i vantaggi del riciclo del carbonio?
Si può affermare che il riciclo del carbonio presenti un duplice valore. Da un lato, contribuisce a ridurre la concentrazione di CO2 in atmosfera, mitigando l’effetto serra. Dall’altro, favorisce la nascita di un’economia circolare del carbonio, in cui le emissioni non sono più scarti da eliminare, ma risorse da valorizzare.
Il riciclo del carbonio è una innovazione tecnologica o un nuovo modello per gestire i processi industriali?
Il riciclo del carbonio è il frutto di importanti innovazioni tecnologiche ma rappresenta primariamente un nuovo approccio ai processi industriali. Con il riciclo del carbonio , si trasformano le emissioni di CO2 da problema ambientale a risorsa e per ottenere questo risultato occorre ripensare i modelli produttivi in chiave circolare e resiliente.
Quali sono le differenze tra riciclo del carbonio e CCS, carbon capture and storage?
Il riciclo del carbonio si differenzia dalla carbon capture and storage CCS che prevede il sequestro della CO2 in depositi geologici. Grazie al ruolo del riciclo la CO2 diventa a tutti gli effetti un input produttivo, generando valore economico e nuove filiere industriali.
Quali possono essere le applicazioni concrete del riciclo del carbonio?
Gli esempi di riciclo del carbonio sono limitati ad alcuni ambiti e in molti casi sono oggetto di sperimentazioni e innovazioni e riguardano
- la produzione di e-fuels (carburanti sintetici) per il trasporto aereo e marittimo, ovvero per settori difficili da decarbonizzare o hard-to-abate;
- la creazione di cementi e calcestruzzi “a basse emissioni”, in cui la CO2 viene mineralizzata;
- l’utilizzo della CO2 come materia prima nell’industria chimica e farmaceutica;
- processi biologici che impiegano alghe o microrganismi per convertire l’anidride carbonica in biomassa utile.
Ecco un articolo di circa 20 righe che spiega che cos’è il niobio e quale ruolo può avere in relazione al riciclo del carbonio:
Che cos’è il Niobio e in che modo è in relazione con il riciclo del carbonio?
Il niobio è un metallo raro e strategico, appartenente alla famiglia delle materie prime critiche e dei metalli necessari per la transizione energetica. Leggero, resistente alla corrosione e con eccellenti proprietà di conduttività, viene utilizzato in molte applicazioni industriali avanzate.
Storicamente, il suo impiego principale è stato nella produzione di acciai ad alta resistenza, dove anche piccole quantità di niobio migliorano la robustezza e la leggerezza dei materiali, con importanti benefici in termini di efficienza energetica e riduzione dei consumi.
L’interesse per il niobio si è esteso anche verso settori innovativi legati alla transizione energetica e alla decarbonizzazione. In particolare, il niobio è studiato per il suo potenziale nelle batterie agli ioni di litio di nuova generazione, dove può aumentare la velocità di ricarica, la stabilità e la durata delle celle.
In che modo il niobo permette di ottimizzare la carbon capture, utilization and storage e la conversione della CO2?
La connessione con il riciclo del carbonio è duplice. Da un lato, le tecnologie basate sul niobio possono migliorare l’efficienza energetica delle industrie pesanti, riducendo così le emissioni complessive di CO2. Dall’altro, nuovi materiali a base di niobio vengono sviluppati per rendere più performanti i processi di carbon capture, utilization and storage (CCUS) e per ottimizzare la conversione della CO2 in prodotti utili.
Il niobio è candidato a diventare un elemento chiave non solo per l’evoluzione della mobilità elettrica, ma anche per accelerare l’adozione di soluzioni industriali che trasformano il carbonio da rifiuto a risorsa.
In che modo la ricerca lavora all’innovazione nel riciclo del carbonio: l’esempio dell’Università di Birmingham e CBMM
L’Università di Birmingham e CBMM hanno recentemente siglato un accordo per collaborare su un progetto che mira a trasformare il settore siderurgico attraverso l’innovazione e la sostenibilità. Questa partnership strategica punta a sviluppare tecnologie basate sul niobio, con l’obiettivo di migliorare i processi di riciclo del carbonio e ridurre significativamente le emissioni di CO2 nell’industria siderurgica. Un’iniziativa che non solo risponde alle crescenti pressioni ambientali ma segna anche un passo importante verso la decarbonizzazione industriale, combinando ricerca avanzata e applicazioni pratiche per un impatto diretto sull’ecosistema globale.
In che modo il niobo accelera i processi di riciclo del carbonio?
Questa collaborazione si prefigge di ottimizzare la produzione e l’impiego del niobio in tecnologie avanzate per il riciclo del carbonio. Attraverso il lavoro congiunto Università di Birmingham e CBMM puntano a sviluppare nuovi composti di niobio più efficienti ed economici, determinanti per il processo di decarbonizzazione delle industrie fondamentali come quella siderurgica.
Il Professore Yulong Ding, a capo del progetto, e la sua equipe presso il centro universitario specializzato in Storage energetico, stanno esplorando modalità innovative per ridurre drasticamente le emissioni di CO2 attraverso un ciclo chiuso di carbonio.
Come agisce la tecnologia a base di niobio per il riciclo del carbonio?
L’innovativo approccio adottato dal consorzio guidato dall’Università di Birmingham si basa sull’utilizzo di perovskiti a base di niobio. Questi materiali mostrano una capacità speciale nel trasformare la CO2 emessa dai processi industriali in monossido di carbonio (CO), reintroducendolo nel ciclo produttivo e chiudendo così il loop del carbonio. Questa tecnologia non solo promette una riduzione fino al 90% delle emissioni nei forni per la produzione dell’acciaio, ma si distingue anche per la sua selettività al 100% nella produzione di CO, evitando la generazione di sottoprodotti indesiderati. Tali caratteristiche potrebbero rivoluzionare le metodologie attuali, rendendo il processo più pulito e meno energivoro.
Quali riduzioni delle emissioni si possono ottenere nel settore siderurgico?
Il settore siderurgico, notoriamente uno dei più intensivi in termini di emissioni di carbonio, sta affrontando pressioni crescenti per una rapida decarbonizzazione. La tecnologia sviluppata dall’Università di Birmingham e CBMM appare come una soluzione promettente in questo contesto. Utilizzando i perovskiti a base di niobio per convertire il CO₂ in CO con un’alta efficienza, si propone un metodo che può essere integrato negli impianti esistenti senza la necessità di sostituzioni infrastrutturali costose. Ciò non solo facilita una più ampia adozione da parte delle industrie ma minimizza anche i cosiddetti “asset arenati”, ovvero investimenti già fatti che altrimenti perderebbero valore nell’economia a basso carbonio.
In che modo sostenibilità e innovazione cambiano la decarbonizzazione industriale?
La partnership tra l’Università di Birmingham e CBMM rappresenta un modello di come innovazione e sostenibilità possano andare di pari passo nella ricerca di soluzioni concrete per la crisi climatica globale. L’impegno comune nel promuovere l’utilizzo del niobio non solo nei processi siderurgici ma anche in altri settori industriali evidenzia un approccio olistico alla decarbonizzazione.
Leonardo Silvestre, Executive Innovation Manager presso CBMM, sottolinea l’importanza di questa sinergia strategica mirata alla realizzazione di soluzioni tecnicamente ed economicamente valide che possano soddisfare le sfide ambientali del nostro tempo.
In un settore in continua evoluzione come quello siderurgico, l’impegno verso pratiche sostenibili rappresenta non solo un obbligo etico ma anche una concreta opportunità di crescita e innovazione. La partnership tra l’Università di Birmingham e CBMM, con il suo focus sulla tecnologia a base di niobio per il riciclo del carbonio promette di ridurre significativamente le emissioni di CO2, ma pone anche le basi per un approccio più sostenibile e responsabile nel lungo termine. L’incorporamento delle nuove tecnologie e metodologie in processi industriali consolidati non è privo di sfide; tuttavia, l’adozione proattiva di tali soluzioni sottolinea l’importanza della collaborazione tra istituti accademici e industria per accelerare la transizione verso una produzione più pulita e meno impattante a livello ambientale.
