"Ogni giorno dò il tormento a diversi settori", dice ridendo Michael Barnard. Barnard è un rinomato esperto in decarbonizzazione, presentatore di podcast e consulente, noto per fornire analisi globali e competenze specialistiche nel settore dell'energia pulita, a supporto di decisioni sulla sostenibilità. Motivato dall'obiettivo di contrastare il cambiamento climatico e guidato da dati empirici, principi fisici ed economici, possiede un background eterogeneo. Comprende la tecnologia globale, possiede un'ampia esperienza nella progettazione di sistemi tecnici complessi e ha competenza nella trasformazione organizzativa.

Nel corso della sua carriera, che si è estesa attraverso diversi settori, ha sviluppato una prospettiva unica non accessibile a coloro che rimangono limitati ai ruoli tradizionali dell'industria, focalizzati esclusivamente in un determinato ambito. "Non essendo parte di questi settori, non sono influenzato dal pregiudizio cognitivo noto come pensiero di gruppo", sostiene. "Questa caratteristica mi consente di analizzare e affrontare i problemi climatici in modo indipendente. Ne approfondisco la comprensione dell'ampiezza e della natura, ed applicando i principi scientifici fondamentali esploro le soluzioni probabili per determinare quelle più plausibili.

Per il settore del riscaldo industriale, il futuro è l’elettrificazione.

Avendo dedicato tempo allo studio della gestione del calore negli spazi industriali, ha acquisito informazioni su quali approcci sono pratici, quali non lo sono e cosa ci aspetta. "Molte persone vivono in una bolla tecnologica della durata di due anni; guardare al 2035 è impegnativo", afferma. "Ecco perché aiuto le persone a guardare al futuro in modo che possano prevedere dove saremo. Per il settore del riscaldo industriale, il futuro è l’elettrificazione."

Temperature estreme e pregiudizi

Circa il 45% del fabbisogno di calore industriale è inferiore alla soglia dei 200 °C, afferma Barnard, e le pompe di calore disponibili in commercio possono soddisfare questa necessità. Questo rappresenta un progresso significativo, dato che una pompa di calore, funzionante con una sola unità di elettricità, è in grado di sostituire tre unità di calore prelevate dall'ambiente esterno.

Pit furnaces in steel production is one heating process that can be run on electricity instead of gas.La produzione di acciaio, alluminio e vetro richiede temperature incredibilmente elevate, che vanno da 1.200 a 3.000 °C. Tuttavia, il concetto secondo cui dobbiamo fare affidamento sulla combustione deve essere corretto.

"I forni elettrici ad arco rappresentano una soluzione, sfruttando immense quantità di energia, ci permettono di raggiungere temperature estreme", afferma Barnard. "Esistono soluzioni basate sull'elettricità per ogni necesità di riscaldo industriale, il che solleva la questione di quali siano le soluzioni più praticabili. Per esempio, il Kanthal fornisce un tipo di riscaldamento a resistenza simile a quello degli elementi a spirale delle stufette tradizionali. Ulteriori alternative comprendono il riscaldo a microonde, lo spettro elettromagnetico, la tecnologia a infrarossi e il plasma gassoso."

Quindi, se in futuro l'industria del riscaldamento sarà basata sugli elettroni, perché non ne stiamo già sfruttando il loro potenziale? Qualche anno fa, Barnard ha esaminato in dettaglio le curve di domanda e offerta per settori quali "la domanda di idrogeno fino al 2100" e "le proiezioni di stoccaggio in rete fino al 2060". In quel periodo, si è notato che le preoccupazioni relative ai costi costituivano un impedimento alla decarbonizzazione del riscaldo industriale, tuttavia, un forte pregiudizio rappresentava il maggiore ostacolo all'adozione delle soluzioni disponibili.

"Immagina di essere il direttore di un impianto industriale che consuma quantità ingenti di gas naturale". "L'imperativo è quello di affrontare l'impatto climatico. Anche se l'istinto può suggerire di sostituire una molecola con un'altra, è importantissimo prendersi un momento per valutare le possibili alternative. Purtroppo, nel settore, raramente si discute della decarbonizzazione attraverso la transizione all'energia elettrica."

Superare le barriere nei confronti dell'elettrificazione

Un altro fattore da considerare sono le spese in conto capitale. " I cementifici, con i loro costi elevati di circa 500 milioni di dollari USA e una durata di vita di 60 anni, non possono essere facilmente sostituiti solo per sfizio", dice Barnard. Ma esistono approcci alternativi per decarbonizzare la produzione di cemento, come l’utilizzo del calore elettrico per i forni da cemento e persino metodi di produzione elettrochimica del cemento”.

Investire nelle infrastrutture esistenti può spesso tradursi in un costo irrecuperabile, il che rende cruciale evitare l'errore di cadere in questi costi . È fondamentale riconoscere che il denaro è già stato speso per focalizzarsi sulla scelta del percorso più vantaggioso da adottare. Evidenzia anche che le strategie di spesa in conto capitale dovrebbero dare priorità alla massimizzazione del potenziale delle risorse esistenti.

Nei cementifici si presentano opportunità di retrofitting, quali la sostituzione delle fonti di calore tradizionali sotto il forno per la calcinazione del calcare con fonti elettriche e la cattura della CO2 emessa dal calcare. Gli sforzi di decarbonizzazione possono anche prevedere la sostituzione del metano fossile con metano di origine biologica nella produzione di clinker di cemento, sfruttando il potenziale di tre diverse tecnologie.

Inoltre, benché l'uso del gas naturale possa apparire più economico, l'implementazione di una tassa sul carbonio si rivela una strategia efficace. "I progressi dell'UE nell'eliminazione delle esenzioni e nell'applicazione della tassa sul carbonio hanno creato condizioni di parità per i produttori", afferma Barnard. "Questo cambiamento ha reso economicamente vantaggiosa l'elettrificazione industriale rispetto alla costante dipendenza dal gas naturale, allineando le pratiche operative agli obiettivi di sostenibilità."

L’allineamento delle considerazioni fiscali, dei requisiti climatici, della tecnologia disponibile e del rafforzamento della rete elettrica indica un futuro promettente. Adottare una visione strategica per il 2035, piuttosto che focalizzarsi solo sui risultati a breve termine, rende prioritario l'uso degli elettroni come fonte energetica, una decisione logica. Diventa quindi imperativo sviluppare piani d’azione completi per la decarbonizzazione industriale per ogni impianto, sottolinea Barnard.

"Sebbene esistano barriere per l'elettrificazione completa, queste non sono legate alla tecnologia", afferma. "Il potenziale per implementare tutti i processi industriali con l'uso dell'elettricità è ormai alla nostra portata." Tuttavia, i progressi avverranno a singhiozzo e il mix energetico si evolverà”.