Nuovo studio: limiti strategici alle emissioni cruciali per decarbonizzare l'industria dell'ammoniaca

RomeUno studio condotto dall'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST) dimostra che impostare i limiti giusti per le emissioni è cruciale per ridurre le emissioni di carbonio nell'industria dell'ammoniaca. I ricercatori hanno scoperto che i corretti limiti di emissione possono portare a una riduzione quasi totale delle emissioni di carbonio, mantenendo i costi sotto controllo ed evitando problemi come l'uso del suolo e la congestione della rete elettrica.

La produzione di ammoniaca in Europa emette ogni anno 36 milioni di tonnellate di anidride carbonica a causa dell'uso di idrogeno ottenuto da combustibili fossili. Passare all'idrogeno prodotto mediante l'elettrolisi dell'acqua utilizzando elettricità da fonti rinnovabili potrebbe ridurre notevolmente queste emissioni. Tuttavia, tale transizione è difficile a causa dei costi e delle problematiche logistiche. La disponibilità di energia rinnovabile e l'intensità di carbonio dell'elettricità locale sono fattori determinanti.

Professori Lu Zhongming, Magdalena Klemun, e Dr. Stefano Mingolla hanno guidato uno studio sull'impatto dei diversi limiti di emissioni sui costi e sulla transizione verso l'energia rinnovabile per la produzione di idrogeno in Europa. Hanno utilizzato dati dettagliati sull'energia rinnovabile provenienti da 38 siti europei coprendo gli anni dal 2024 al 2050. I ricercatori hanno trovato le migliori caratteristiche di costo per le strutture di produzione di ammoniaca.

Principali risultati includono:

• Una riduzione delle emissioni del 95% rispetto ai livelli attuali è raggiungibile con un incremento minimo dei costi.
• Ridurre le emissioni al 100% (produzione completamente off-grid con fonti rinnovabili) comporta problemi rilevanti di costi e utilizzo del suolo, specialmente in regioni con risorse limitate.
• Stabilire strategicamente dei limiti alle emissioni può aiutare a trovare un equilibrio tra obiettivi ambientali, costi e disponibilità di risorse.

Questo metodo è utile per le industrie che faticano a ridurre le emissioni e stanno passando ai combustibili a basso contenuto di carbonio. Il Professor Lu ha affermato che stabilire i giusti limiti di emissione è fondamentale per adottare con successo le tecnologie a basso contenuto di carbonio nell'industria dell'ammoniaca.

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La Professoressa Klemun ha osservato che la ricerca fornisce informazioni cruciali per i responsabili politici che intendono conciliare obiettivi ambientali con le limitazioni di bilancio e risorse. Investendo in nuove tecnologie e adottando progetti di impianti flessibili, gli impianti di produzione di ammoniaca possono adattarsi alle variazioni della fornitura di energia rinnovabile, contribuendo a ridurre i costi e l'uso del suolo.

I responsabili delle politiche possono stabilire obiettivi di decarbonizzazione più rigorosi nelle aree dove è più semplice produrre idrogeno elettrolitico. In queste zone, è possibile raggiungere emissioni quasi nulle senza costi aggiuntivi significativi rispetto alla produzione di idrogeno da combustibili fossili. Al contrario, le aree dove è più difficile produrre idrogeno elettrolitico potrebbero dover fissare obiettivi meno stringenti o posticiparli.

Il dottor Mingolla ha spiegato che l'utilizzo di piani personalizzati per diverse aree e l'implementazione graduale dei cambiamenti, insieme a progetti di impianti adattabili, può aiutare l'industria dell'ammoniaca a passare a tecnologie a basse emissioni di carbonio senza perdere la propria competitività.

Lo studio, pubblicato su Nature Communications, è stato realizzato dal Dr. Stefano Mingolla sotto la guida del Prof. Lu Zhongming e della Prof.ssa Magdalena Klemun. Collaborando con altri ricercatori dell'HKUST e dell'ETH Zurigo, i contributori includono il Prof. Francesco Ciucci, il Prof. Giovanni Sansavini, il Dr. Paolo Gabrielli, Alessandro Manzotti, Matthew Robson e il Dr. Kevin Rouwenhorst dell'Ammonia Energy Association.

Stabilire limiti rigidi alle emissioni può portare a miglioramenti ambientali significativi supportando al contempo la stabilità economica. Questo studio offre linee guida chiare per i responsabili politici e i leader industriali su come gestire la transizione verso la produzione di ammoniaca a basse emissioni di carbonio.