La soluzione innovativa del progetto europeo H2STEEL mira a sostenere la transizione verde di uno dei settori industriali più difficili da rivoluzionare: quello della metallurgia. L'acciaio verde è infatti una priorità per l'Europa e non solo.
L'industria siderurgica è responsabile di circa il 4% delle emissioni antropiche di CO2 in Europa e del 9% a livello mondiale, a causa dell'uso massiccio del carbone. Pur dovendo affrontare le sfide della concorrenza globale, il settore siderurgico dell'UE deve ridurre le emissioni di gas a effetto serra nei suoi processi di produzione per essere conforme alla politica climatica dell'UE, in particolare al pacchetto Fit-For-55. Pertanto, è necessario sviluppare nuove tecnologie a bassa emissione di CO2 per decarbonizzare il settore entro i prossimi 5-10 anni, il che richiede ingenti investimenti nella ricerca.
Tradizionalmente, il ferro viene recuperato dai metalli ferrosi negli altiforni eliminando il contenuto di ossigeno. Questo approccio tradizionale genera la ghisa, utilizzata per produrre acciaio, attraverso un processo in cui avvengono contemporaneamente la combustione del carbone, la fusione dei minerali e la riduzione degli ossidi metallici. Poiché il carbone reagisce con l'ossigeno, producendo anidride carbonica, il risultato è un enorme rapporto di produzione di circa 2 tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di acciaio prodotto, che rappresenta un grande onere per l'ambiente.
La sostituzione del carbone con il gas naturale potrebbe consentire la riduzione delle emissioni di CO2, ma non è adatta agli obiettivi del Green Deal europeo. L'uso dell'idrogeno verde generato con energia rinnovabile faciliterebbe invece la decarbonizzazione dell'industria siderurgica, poiché il suo utilizzo non è legato alla produzione di CO2, contrariamente a tutti i combustibili di origine fossile. Tuttavia, la produzione di idrogeno verde implica necessariamente lo sviluppo di percorsi economicamente fattibili, a costi comparabili con i processi tradizionali - e fossili -. È proprio in questo contesto che il progetto H2STEEL trova le sue origini e le sue ragioni. Il progetto, coordinato dal Politecnico di Torino, vede la collaborazione di quattro centri di ricerca europei, dell'incubatore I3P e di due aziende, tra cui Arcelormittal.
La principale proposta di valore di H2STEEL è rappresentata da una produzione di idrogeno disruptive attraverso il cracking catalitico del biometano grazie a un nuovo catalizzatore derivato dai rifiuti, che apre una nuova strada per l'idrogeno verde a costi competitivi in Europa. Il processo innovativo sarà convalidato in un reattore appositamente progettato e costruito. Questo processo produttivo elaborato dal progetto H2STEEL consente un percorso non solo neutro dal punto di vista del carbonio, ma addirittura negativo, perché la produzione di idrogeno è accompagnata dalla formazione di un solido carbonioso, che contiene la CO2 in forma solida, chiamato bio-carbone. In seguito, il carbonio può essere immesso in modo permanente nell'acciaio durante il suo processo di produzione. Se il modello H2STEEL fosse ampiamente implementato in Europa entro il 2030, il processo, competitivo dal punto di vista dei costi, potrebbe portare a una riduzione di oltre 50 milioni di tonnellate di CO2 all'anno.
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