Il metanolo è uno dei più importanti prodotti chimici "primari", precursore di numerosi prodotti chimici, plastici e materiali utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni. Oggi è anche un combustibile chiave e un ingrediente per gli additivi per carburanti, e si prevede che in futuro sarà un combustibile marino fondamentale. Poiché la maggior parte della produzione di metanolo è basata su combustibili fossili, la decarbonizzazione della produzione di metanolo è una leva fondamentale nel percorso di decarbonizzazione dell'industria chimica e dei trasporti. Questo articolo esplora la decarbonizzazione della produzione di metanolo, esaminando le principali vie di produzione e le potenziali soluzioni per la decarbonizzazione.
Come viene prodotto il metanolo?
Il metanolo è un prodotto chiave dell'industria chimica, utilizzato in una centinaia di prodotti di uso quotidiano, come materia prima per la produzione di altri prodotti chimici e come carburante. Può essere prodotto in diversi modi, dal reforming a vapore del metano, alla reazione di idrogeno e CO2, alla gassificazione della biomassa. Vediamo ciascuno di essi:
- Riforma a vapore del metano: è il metodo più comune per produrre metanolo oggi. Il metano, solitamente proveniente dal gas naturale, reagisce con il vapore sotto pressione e produce idrogeno (H2) e anidride carbonica (CO2). Se durante questo processo il gas naturale viene sostituito dal biometano, una risorsa rinnovabile, l'impatto ambientale di questa produzione può essere notevolmente migliorato. Oltre al passaggio al biometano, è possibile incorporare le tecnologie di cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS) per ridurre ulteriormente le emissioni di carbonio. Questo è il bio-metanolo.
- Reazione di idrogeno e anidride carbonica: è un'alternativa emergente per la produzione di metanolo, in cui la sostanza chimica viene sintetizzata da idrogeno e anidride carbonica. In questo processo, l'idrogeno è il composto che viene modificato. Utilizzando energia rinnovabile, è possibile creare idrogeno "verde" tramite elettrolisi. Un'altra opzione è quella di generare idrogeno "blu" dal gas naturale con tecnologie di cattura del carbonio, dove la CO2 utilizzata può essere catturata o riciclata come CO biogenico. Si tratta del cosiddetto e-metanolo.
- Gassificazione della biomassa: in questo processo, la biomassa, come i rifiuti solidi urbani o altre opzioni di materie prime da biomassa, può essere gassificata per produrre metanolo. Il processo sfrutta il carbonio presente nei rifiuti organici per convertirlo in sostanze chimiche di valore. Il processo prevede il riscaldamento della biomassa ad alte temperature con ossigeno o vapore per produrre un gas che viene successivamente convertito in metanolo. Questo approccio diversifica le fonti di materie prime e promuove i principi dell'economia circolare. Questo è il bio-metanolo.
Dove si usa il metanolo?
Il metanolo è la pietra miliare dell'industria chimica, del settore energetico e dell'industria marittima. Il suo ruolo si estende dalla materia prima chimica al carburante marino.
- Materia prima chimica: il metanolo può essere convertito in una varietà di prodotti. Circa il 25% del metanolo viene utilizzato per produrre formaldeide, fondamentale per la creazione di resine, fertilizzanti, carta e compensato. Un altro 25% viene trasformato in olefine, materiali fondamentali per un'infinità di prodotti come plastica, detergenti, adesivi, gomma e imballaggi alimentari. Oltre a questi, altri usi del metanolo sono l'acido acetico (8%), i clorometani (2%), le metilammine (2%) e l'MMA (2%).
- Carburanti e additivi per carburanti: Il metanolo è fondamentale nell'industria dei carburanti e dei biocarburanti: l'11% è destinato alla produzione di Methyl Tert-Butyl Ether (MTBE) come additivo per carburanti e il 14% migliora la benzina attraverso la miscelazione e la combustione. Inoltre, l'uso del biodiesel e la produzione di Etere Dimetilico (DME) rappresentano circa il 3%. In particolare nel settore marittimo, questo prodotto sta diventando sempre più importante in quanto può essere utilizzato come carburante marino. Per saperne di più sulla nostra offerta per l'industria marittima, cliccate qui.
Soluzioni per la decarbonizzazione
Per decarbonizzare o "defossilizzare" la produzione di metanolo, esistono diverse soluzioni possibili che affrontano i diversi ambiti delle emissioni.
- Passaggio al gas naturale rinnovabile (RNG) o al bio-metanolo (ambito 1 e 3): In questo modo non solo si affrontano le emissioni dirette dei processi di produzione (Ambito 1), ma si mitigano anche le emissioni indirette attraverso la catena di approvvigionamento (Ambito 3). Per le aziende nell'UE, in particolare per quelle che rientrano nel sistema di scambio di quote di emissioni dell'UE (EU ETS), il passaggio al biometano potrebbe anche ridurre la richiesta di quote CO2 (EUA), che a lungo termine offrirà maggiori vantaggi.
- Passaggio all'elettricità rinnovabile (ambito 2): Per affrontare il problema delle emissioni dell'ambito 2, il settore si sta orientando verso soluzioni di elettricità rinnovabile. Meccanismi come l'acquisto diretto di Certificati di Energia Rinnovabile o VPPA a lungo termine riducono l'intensità di carbonio delle operazioni di produzione del metanolo. Per saperne di più sulle soluzioni di elettricità rinnovabile, cliccare qui.
- CO2 biogenica (Ambito 3): La CO2 biogenica è l'anidride carbonica già presente nel ciclo naturale del carbonio, in quanto catturata da materie prime biologiche attraverso la fotosintesi e infine rilasciata nuovamente nell'atmosfera attraverso la degradazione naturale. La CO2 biogenica può essere catturata direttamente dall'atmosfera (cattura diretta dell'aria - DAC) o all'interno di impianti di upgrading del biometano, dove la CO2 biogenica viene estratta dal biogas e può essere catturata e liquefatta per applicazioni a valle. La cattura della CO2 biogenica e il suo utilizzo per produrre a valle combustibili rinnovabili di origine non biologica (RFNBO), come l'e-metanolo, aumenta la circolarità e porta a emissioni neutre una volta che gli RFNBO vengono bruciati. In generale, la Commissione europea prevede scadenze precise per l'utilizzo della CO2 fossile per la produzione di RFNBO, e dopo il 2042 solo la CO2 biogenica sarà accettata come input.
- Efficienza energetica (ambito 1): La promozione dell'efficienza energetica è una strategia chiave per decarbonizzare la produzione di metanolo. Questo obiettivo può essere raggiunto attraverso l'ottimizzazione dei processi, il recupero del calore residuo e l'uso di catalizzatori avanzati. I Certificati Bianchi, noti anche Titoli di Efficienza ENergetica (TEE), attestano il raggiungimento di una determinata riduzione del consumo energetico. Sono negoziabili e combinati con l'obbligo di raggiungere un determinato obiettivo di risparmio energetico, incoraggiando le aziende a superare i loro obiettivi di risparmio energetico. Scoprite qui le nostre soluzioni per l'efficienza energetica.
- Per le aziende europee, Conformità all'EU ETS: Attraverso Vertis Environmental Finance, assistiamo le aziende nell'acquisto di EUA e nel rispetto del sistema ETS dell'UE e del Regno Unito (UK ETS). Scopri di più qui.
Conclusioni
L'attuale processo di produzione del metanolo è dominato dal gas naturale e dal carbone, ma il passaggio al gas naturale rinnovabile, alla cattura e allo stoccaggio dell'anidride carbonica e all'elettricità rinnovabile sta guadagnando slancio. Queste opzioni sostenibili dimostrano l'impegno e la volontà dell'industria di evolvere verso un futuro più sostenibile. Mentre iniziamo a vedere la trasformazione verde, è fondamentale che le parti interessate collaborino e si spingano oltre i limiti per garantire un futuro sostenibile e redditizio alla produzione di metanolo.
Come può aiutare STRIVE by STX?
STRIVE by STX sta attualmente collaborando con produttori di metanolo bio e verde all'avanguardia, aiutandoli a identificare potenziali soluzioni per l'utilizzo di materie prime chimiche più ecologiche (ad esempio, bio-metano) e di energia rinnovabile.
Lasciate che STRIVE by STX sia anche il vostro partner nella decarbonizzazione delle vostre attività. Per saperne di più, cliccate qui.
