Il DOE deve utilizzare il suo programma di dimostrazioni industriali in modo strategico

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti dovrebbe concentrare la spesa del programma su progetti coraggiosi.

Un cementificio a Tehachapi Pass, California

Ashley Cooper/Getty Images

L’industria pesante presenta un paradosso climatico. I materiali industriali come cemento, acciaio e alluminio sono fondamentali per la nostra economia e costituiscono gli elementi costitutivi del nostro futuro di energia pulita. Allo stesso tempo, l’industria pesante è una fonte significativa di emissioni di gas serra (GHG) negli Stati Uniti e nel mondo e, senza interventi, il settore industriale diventerà presto la principale fonte di emissioni di gas serra nazionali.

Fortunatamente, l’Inflation Reduction Act (IRA) e la Bipartisan Infrastructure Law (BIL) hanno incluso nuovi investimenti rivoluzionari per la decarbonizzazione industriale. Con l’avvicinarsi delle scadenze per le domande per alcuni di questi flussi di finanziamento, è tempo di concentrarsi sui piani e sulle strategie per distribuire questi fondi, promuovere l’innovazione e definire il nostro percorso verso la decarbonizzazione industriale.

Per raggiungere gli obiettivi climatici, dobbiamo utilizzare strategicamente i nuovi finanziamenti dell’IRA e del BIL per perseguire contemporaneamente due distinte strategie di decarbonizzazione industriale. In primo luogo, dobbiamo implementare rapidamente le tecnologie di energia rinnovabile, efficienza energetica e decarbonizzazione disponibili in commercio in strutture di tutte le dimensioni. In secondo luogo, dobbiamo sostenere l’implementazione in fase iniziale di tecnologie avanzate pre-commerciali che hanno il potenziale per ridurre significativamente o addirittura eliminare le emissioni derivanti dalla produzione industriale.

Tra i finanziamenti IRA e BIL, il programma di dimostrazioni industriali da 6,3 miliardi di dollari dell'Office of Clean Energy Demonstration (OCED) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) è situato in una posizione unica per supportare l'implementazione in fase iniziale di tecnologie avanzate pre-commerciali. Per garantire che l’OCSE ottenga il massimo dai suoi finanziamenti limitati, dovrebbe concentrarsi su progetti ad alto impatto in settori critici come l’acciaio, il cemento e l’alluminio, che richiedono tecnologie avanzate per una profonda decarbonizzazione.

La decarbonizzazione industriale ha molto da recuperare e molti obiettivi da raggiungere, dalla ricerca e sviluppo all’efficienza energetica e una maggiore capacità degli utenti industriali di accedere a energia pulita a prezzi accessibili. Il DOE dovrebbe considerare questa somma di denaro e i suoi richiedenti con l’obiettivo di raggiungere obiettivi ambiziosi che potrebbero non essere raggiunti con finanziamenti privati ​​e strategie di business-as-usual. E considerati i lunghi orizzonti per la costruzione o l’ammodernamento dei siti industriali, è fondamentale che i politici avanzino ora politiche per far ripartire investimenti e piani.

Questo blog esamina alcune delle tecnologie emergenti che possono trasformare i settori del cemento, dell’acciaio e dell’alluminio e che dovrebbero essere al centro dei finanziamenti nell’ambito del Programma di dimostrazioni industriali.

Il cemento è l’ingrediente principale del calcestruzzo, il materiale generato dall’uomo più utilizzato sulla terra. La produzione di cemento contribuisce in modo significativo al cambiamento climatico; Se il cemento fosse un paese, sarebbe il quarto maggiore emettitore di CO2 al mondo, dietro Cina, Stati Uniti e India.

Circa il 60% delle emissioni derivanti dalla produzione di cemento derivano dal processo chimico di calcinazione, durante il quale il calcare viene riscaldato a 1.400°C in un forno. Il processo libera CO2 dalla roccia e produce il clinker, un residuo pietroso che viene macinato e combinato con altri ingredienti per produrre il cemento. Il restante 40% delle emissioni proviene dalla combustione di combustibili fossili per riscaldare il forno. Esistono soluzioni a breve termine al problema climatico del cemento, come il miglioramento dell’efficienza energetica degli impianti e la parziale sostituzione del cemento tradizionale con alternative a basse emissioni di carbonio. Tuttavia, anche se combinate, queste soluzioni non possono eliminare le emissioni derivanti dalla produzione di cemento. Almeno il 30% delle emissioni di cemento (spesso di più) rimarranno inalterate e continueranno ad essere emesse nell'atmosfera.

Le tecnologie emergenti hanno il potenziale per cambiare le regole del gioco nel settore del cemento e produrre cemento a zero emissioni di carbonio (o addirittura a emissioni negative). In particolare, l’OCSE dovrebbe prendere in considerazione le seguenti tecnologie che hanno il potenziale per produrre cemento a emissioni di carbonio prossime allo zero: