L'ammoniaca, un gas incolore composto da azoto e idrogeno, è uno dei composti chimici più prodotti al mondo. Solo nel 2022, la produzione globale di ammoniaca è stata stimata in circa 150 milioni di tonnellate. Nello stesso anno, l'industria chimica, compresa la produzione di ammoniaca, è stata responsabile di circa 1,3 Gt di CO2, pari a circa il 4% delle emissioni globali di carbonio. Ciò equivale alle emissioni annuali di circa 282,6 milioni di veicoli passeggeri. Questo contributo significativo alle emissioni globali evidenzia l'impatto ambientale della produzione di ammoniaca e l'importanza della sua decarbonizzazione.
| L'elevata impronta di carbonio durante il processo di produzione rende la produzione di ammoniaca uno dei principali fattori che contribuiscono al cambiamento climatico. Oggi la sua applicazione principale è nei fertilizzanti, come l'urea, il fosfato di ammonio e i fertilizzanti complessi. In futuro, si prevede che l'ammoniaca svolgerà un ruolo cruciale anche nei carburanti per uso marittimo, contribuendo alla decarbonizzazione dell'industria marittima. Attualmente, il metodo predominante per la sintesi dell'ammoniaca è il processo Haber-Bosch, che prevede la reazione tra idrogeno e azoto. Un aspetto chiave di questo processo è l'integrazione verticale dei produttori di ammoniaca nella produzione di idrogeno, producendo così internamente l'idrogeno necessario per la reazione. I metodi principali per la produzione di idrogeno sono lo Steam Methane Reforming (SMR) e l'Auto-Thermal Reforming (ATR), entrambi basati sul metano (gas naturale) e che producono anidride carbonica come sottoprodotto. |
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learn moreMisure politiche a livello mondiale
Il passaggio a pratiche più ecologiche, che comprende sia l'innovazione tecnologica che la riforma delle politiche, è influenzato in modo significativo dalle azioni governative. Tra queste spicca l'Inflation Reduction Act (IRA) degli Stati Uniti, che non solo incentiva l'energia pulita attraverso misure come i crediti d'imposta per la produzione di idrogeno pulito, ma si allinea anche agli obiettivi dell'amministrazione Biden in materia di giustizia ambientale e mitigazione dei cambiamenti climatici. Questa legge ha spinto molte aziende chimiche, in particolare quelle che producono ammoniaca, dove l'idrogeno è una materia prima primaria, a investire in impianti di idrogeno pulito, facendo così progredire la produzione di ammoniaca verde.
Analogamente, in Europa, l'impatto delle politiche e delle normative sull'industria chimica e dell'ammoniaca è in crescita, in particolare grazie a meccanismi come il Sistema di scambio di quote di emissione (ETS) dell'UE e il Meccanismo di aggiustamento delle frontiere del carbonio (CBAM). Queste politiche sono fondamentali per guidare l'industria verso pratiche più sostenibili.
Tuttavia, l'impegno per la sostenibilità va oltre gli enti pubblici. Nel 2023, 564 aziende con settore primario identificato come chimico si sono dichiarate pubblicamente al CDP. Inoltre, 209 imprese chimiche si sono impegnate nell'SBTi, di cui 114 hanno approvato gli obiettivi. Questo dimostra un crescente movimento industriale verso la decarbonizzazione, sottolineato da iniziative del settore pubblico e privato.
Percorsi percorribili per decarbonizzare la produzione di ammoniaca
Come già detto, esistono diverse strategie per decarbonizzare efficacemente l'industria dell'ammoniaca, tra cui l'acquisto diretto di idrogeno verde, la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) o l'utilizzo di gas naturale rinnovabile (RNG).
Il gas naturale rinnovabile (RNG), chimicamente e fisicamente uguale al gas naturale convenzionale (CH4), viene prodotto attraverso la digestione anaerobica di materiali organici rinnovabili come residui agricoli, colture energetiche o letame. Sostituendo il metano tradizionale con l'RNG, le aziende producono ammoniaca a basse emissioni di carbonio, senza modificare i processi e gli impianti e senza incidere sul CAPEX. Inoltre, quando l'RNG è combinato con le tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio (CC/S), contribuisce alla creazione di idrogeno "blu" o ammoniaca blu, rafforzando il suo ruolo di strumento critico per il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione.
Il processo di produzione di biometano da questi materiali ricchi di carbonio, come materie prime o materiali organici, è piuttosto significativo. Quando questi materiali si decompongono naturalmente, rilasciano nell'atmosfera metano, un potente gas serra. Tuttavia, durante il processo di produzione del biometano, queste emissioni vengono catturate. Il carbonio rilasciato durante la combustione del biometano fa parte di un ciclo bilanciato del carbonio, efficacemente neutralizzato dal carbonio assorbito durante la crescita delle piante che costituiscono la materia prima, creando così un ciclo chiuso. La sostituzione del gas naturale con il biometano nella produzione di ammoniaca porta a una riduzione netta delle emissioni di gas serra e quindi a una minore impronta di carbonio del prodotto.
Caso di studio: SKW Piesteritz
Dal 2022 SKW Piesteritz, il più grande produttore tedesco di ammoniaca e urea, lavora con STRIVE by STX per passare a una produzione di ammoniaca verde. Questa trasformazione non è solo una questione di responsabilità ambientale, ma anche una decisione strategica di business, guidata dai requisiti normativi e dalle richieste del mercato. Per saperne di più su questo studio di caso, cliccate qui.
Eco-friendly ammonia: A case study of innovation
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La transizione verso pratiche sostenibili nel settore chimico, compresa la produzione di ammoniaca, è un passo necessario per garantire crescita e competitività a lungo termine. Se siete alla ricerca di soluzioni per l'RNG, che si tratti di certificazione, sovvenzioni o meno, o di diverse materie prime e intensità di carbonio, contattateci.
