L’elettrosiderurgia italiana tra efficienza energetica e nuove sfide tecnologiche

L’elettrosiderurgia italiana rappresenta un unicum nel panorama europeo, grazie a una produzione fortemente basata sui forni elettrici che è arrivata a rappresentare il 90% dell’output nazionale di acciaio nazionale. Il doppio delle media Ue.

Secondo Carlo Mapelli, professore di siderurgia e di materiali avanzati per l’ingegneria meccanica al Politecnico di Milano, l’elettrosiderurgia italiana ha raggiunto livelli di efficienza energetica molto elevati, con consumi medi di 380 kWh per tonnellata prodotta di acciaio grazie all’impiego di tecnologie avanzate come bruciatori e iniettori di ossigeno.

Ulteriori margini di miglioramento ci sono soprattutto nel recupero del calore dai fumi e nel preriscaldo del rottame dai cascami termici degli impianti. Occorre inoltre a fare ricerca nell’ambito dello sfruttamento del calore delle scorie sversate dai forni fusori, dove oggi manca ancora una tecnologia industriale matura.

La metallurgia ferrosa italiana potrebbe anche beneficiare della diffusione degli smelter, cioè forni che producono spugna di ferro e ghisa usando elettricità, ossigeno e carbone idealmente proveniente da biomasse.

Mapelli sottolinea che il futuro energetico del Paese, e quindi anche dell’elettrosiderurgia italiana, sarà dominato dalle fonti rinnovabili: idroelettrico, fotovoltaico ed eolico. Ma la loro integrazione richiederà una maggiore diffusione di sistemi di accumulo a batterie (Bess) e a pompaggio idroelettrico.

A questo mix dovrà comunque affiancarsi un parco di centrali termoelettriche a ciclo combinato, indispensabile per la stabilità della rete. A tal proposito, il professore auspica la costruzione di altri quattro rigassificatori da circa 5 miliardi di metri cubi all’anno per diversificare le forniture e ridurre il costo del gas.

È invece molto scettico sull’idrogeno verde, perché è costoso, consuma molta acqua dolce e necessita di ingenti investimenti in elettrolizzatori con elettrodi a base di nichel.

Considera invece più promettente l’idrogeno blu derivante da metano, se abbinato alla cattura della CO₂. Ma Mapelli perora soprattutto la causa dell’idrogeno turchese, che attraverso un processo di separazione termica della molecola raccoglie il carbonio in forma solida, senza quindi emissioni di CO₂. Carbonio che può quindi essere riutilizzato in altre filiere industriali, come per esempio la costruzione degli anodi delle batterie di accumulo di energia elettrica.

Nel campo dell’idrogeno turchese il Politecnico di Milano sta portando avanti filoni di ricerca attraverso collaborazioni con Eni e Siad, mentre una start-up è attiva nella realizzazione di moduli industriali per la produzione di spugna di ferro e ghisa a Ravenna e in Spagna.

Sul fronte del nucleare Mapelli ritiene strategico che in Italia si faccia ricerca soprattutto sulla fusione. Ma che non si punti sulla costruzione di centrali a fissione nei prossimi anni. Il nucleare, insomma, deve per ora entrare nel mix energetico nazionale solo attraverso importazioni. Per esempio, con contratti a lungo termine di fornitura ad hoc di energia per l’elettrosiderurgia italiana, come il settore persegue con Francia e Slovenia.

Secondo Mapelli i costi di realizzazione, del combustibile e dello smantellamento delle centrali restano infatti troppo elevati, e gli esempi internazionali ne dimostrano la difficile sostenibilità economica. A tal proposito cita proprio il caso della Francia, dove EDF in difficoltà con il programma di costruzione di nuove centrali e nella gestione di molti impianti di vecchia data è stata nazionalizzata.

E neppure i piccoli reattori nucleari SMR gli sembrano una soluzione interessante, perché potrebbero addirittura peggiorare il problema dei costi fissi, che rimarrebbero elevati a fronte di una piccola produzione di energia.