In che modo l'idrogeno, i forni elettrici ad arco e l'energia giocano un ruolo nei refrattari sostenibili

I refrattari, così come vengono utilizzati oggi, non hanno raggiunto il loro pieno potenziale dal punto di vista della sostenibilità. Se si considera il loro utilizzo in settori ad alta intensità energetica, come il cemento (dove la produzione rappresenta quasi il 7% delle emissioni globali di CO₂) e l'acciaio (dove la produzione è responsabile per quasi l'8% delle emissioni di CO₂), è giunto il momento di cambiare.

Continua a leggere per scoprire come tendenze di sostenibilità come l'idrogeno verde, i forni elettrici ad arco (EAF) e l'efficienza energetica stanno giocando un ruolo nella produzione di acciaio e cemento.

L'introduzione della tecnologia dell'idrogeno verde nella metallurgia e nei prodotti in cemento è in corso da qualche tempo. Molte aziende in tutto il mondo lo stanno introducendo come alternativa al gas, al carbone e ai rifiuti come approccio più ecologico alla loro produzione. Questo passaggio svolge un ruolo sempre più importante, poiché sia l'industria dell'acciaio che quella del cemento rappresentano insieme circa il 15 percento delle emissioni mondiali di carbonio.

Affinché questo passaggio avvenga, le formulazioni refrattarie dovranno essere completamente riprogettate per resistere a temperature più elevate e alla corrosione derivanti dall'uso dell'idrogeno. Il punto in cui il settore è ancora indietro è il tema dei prezzi. Oggi, l'idrogeno costa circa 4 euro al chilo. Quel prezzo deve scendere a 1 euro al chilo per essere competitivo e vantaggioso.

Ma quando abbiamo successo, dipendiamo meno dalle fonti di gas naturale e possiamo invece fare affidamento sull'energia generata da parchi eolici e pannelli solari per produrre idrogeno. Questo approccio alla creazione di idrogeno è più sostenibile ed è fondamentale per gli obiettivi di zero emissioni nette fissati in tutto il mondo.

Il vecchio processo di altoforno (BOF) viene abbandonato poiché nuovi approcci con i forni elettrici ad arco (EAF) possono essere utilizzati con l'idrogeno, riducendo in ultima analisi le emissioni. Gli EAF richiedono molta meno energia e l'energia generata nell'ambito delle loro operazioni può essere riciclata e riutilizzata nuovamente, inserendosi bene nel quadro più ampio dell'economia circolare.

ArcelorMittal, ad esempio, sta investendo 1 miliardo di euro in Spagna per apportare questo cambiamento, mettendola sulla buona strada per diventare una delle poche acciaierie su vasta scala a raggiungere zero emissioni di carbonio nel mondo.

Di conseguenza degli EAF, la produzione richiederà meno prodotti refrattari per tonnellata di acciaio perché i materiali saranno di qualità superiore e quindi avranno prestazioni più elevate come rispetto a quelli utilizzati nel tradizionale BOF.

Dopo il picco estivo dei prezzi dell'energia del 2022 e con proiezioni che l'energia sarà in media del 46% superiore nel 2023 rispetto agli anni passati, i refrattari devono dare priorità alle formulazioni per l'efficienza energetica.

Le industrie ad alta intensità energetica, come l'acciaio e il cemento, stanno rivolgendo la loro attenzione ai materiali isolanti a causa del ruolo fondamentale che possono svolgere giocano anche in termini di risparmio sui costi. Una tendenza che vediamo ogni giorno è l'uso di soluzioni moderne, come quella ultraleggera colabile per ridurre l'energia e ridurre la dissipazione del calore dei forni.

Inoltre, una chiave per l'efficienza energetica è migliorare le prestazioni e la durata dei prodotti per farli durare più a lungo. Ciò non solo prolungherà la vita del refrattario, ma ridurrà anche il numero di interruzioni per manutenzione, risparmiando in ultima analisi tempo, risorse ed energia non dovendo interrompere la produzione.

Adrian Garcia è Market Manager presso IMCD Spagna e Business Development Manager for Industrial Solutions. In qualità di esperto di refrattari, ha lavorato per oltre 8 anni con clienti in Spagna e in tutta Europa per sviluppare formulazioni innovative che consentono di risparmiare tempo, denaro e risorse.