Il 31% delle emissioni di CO2

La verità sulla produzione di cemento, acciaio e plastica

51 miliardi di tonnellate di CO2 (anidride carbonica) sono emesse ogni anno dalle nostre attività, come si è scritto nell’articolo sui gas serra.
La produzione di oggetti, sostanze e materiali è ciò che emette più CO2 nell’atmosfera, circa un terzo dei 51 miliardi.
In questo articolo analizzeremo come la produzione di cemento, acciaio e plastica contribuisce a tali emissioni e come riusciremo nel prossimo futuro a ridurle drasticamente, per evitare ulteriori danni all’uomo e al pianeta.

Il cemento

Il Salone del palazzo delle esposizioni a Torino, il palazzetto dello sport a Roma e il grattacielo Pirelli a Milano sono strutture realizzate con il cemento armato.
Non bisogna sforzarsi troppo per trovare altre strutture straordinarie in cemento: persino la base della Statua della Libertà è fatta da 27mila tonnellate di questo materiale.
Thomas Edison lo utilizzò per costruire intere abitazioni, inclusi gli armadi, i letti e gli utensili.
Tra il 2002 e il 2016 la Cina ne ha prodotto più di 25.8 miliardi di tonnellate, più di quanto gli Stati Uniti ne hanno prodotto nell’intero XX secolo.
In media si produce 450kg a persona di cemento ogni anno in tutto il mondo.

Una costruzione in cemento
Costruzione in cemento (credits)

L’acciaio e la plastica

Ovviamente il cemento non è l’unico materiale che produciamo: negli USA, infatti, si utilizza l’acciaio tanto quanto il cemento.
L’acciaio che mettiamo nelle auto, nelle barche e nei treni è duro, poco caro e riciclabile.
Stesso discorso per la plastica, che viene utilizzata per produrre vestiti, giochi, auto e cellulari. La plastica ha una brutta reputazione oggigiorno, ma è ciò che rende vivibile il nostro mondo.
Mentre scrivo questo articolo sto seduto su una sedia di plastica, scrivo con una tastiera di plastica e indosso una felpa di plastica. La plastica è talmente importante che in un auto risulta la metà del suo peso.
In sunto produciamo materiali che sono diventati essenziali quanto l’acqua e l’elettricità.

Costruzione in acciaio (foto dal link)

Il costo ambientale di produzione

Produrre questi materiali essenziali purtroppo ha un costo: il 31% delle emissioni annue totali di CO2, circa un terzo del totale. Per produrre l’acciaio serve ferro e carbonio; il carbonio proviene dal carbone e il ferro viene scavato dalla crosta terrestre. Il ferro puro però è molto raro e quando il ferro viene estratto dalla crosta, è solitamente legato con l’ossigeno (una terra rossa ha molta presenza di ossido ferroso). Per separare l’ossigeno dal ferro si miscela carbone e ossido di ferro, e successivamente il composto viene portato a temperature elevatissime, che separano l’ossigeno dal ferro,  unendosi al carbonio per formare CO2. 1 tonnellata di acciaio produce circa 1.8 tonnellate di CO2. Perché lo facciamo così? Perché costa poco, e finche non abbiamo iniziato a preoccuparci del cambiamento climatico non avevamo nessun incentivo a cambiare.

Per quanto possa essere difficile migliorare il processo dell’acciaio, quello del cemento è ancora più complicato. Per fare il cemento serve il Calcio, che viene estratto dal calcare ad elevate temperature, che con una reazione chimica forma Calcio e CO2. Non c’è nessun modo per aggirare la reazione chimica, se produci 1 tonnellata di cemento produrrai 1 tonnellata di CO2. La plastica è innocua rispetto all’acciaio e al cemento. Contiene molto carbonio, nella maggior parte dei casi questo proviene dal petrolio, dal gas naturale e dal carbone (questo spiega perché la plastica sia cosi economica, essendo anche gli elementi primari economici). La differenza con il cemento e l’acciaio e che la plastica trattiene più di metà del carbonio, producendo quantità minori di CO2.

Tre importanti passi da percorrere

Ci sono tre importanti passi per migliorare le emissioni di CO2 nella produzione di cemento, acciaio e plastica:

  • Il primo passo riguarda l’energia elettrica; gli impianti di produzione dovrebbero essere alimentati da fonti di energia rinnovabili, cosi da influire positivamente sull’impatto ambientale finale.
  • Il secondo passo riguarda come generare calore senza bruciare combustibili; L’elettricità purtroppo al momento non è una soluzione economica e efficiente. L’unica possibilità è bruciare i combustibili fossili e catturare le emissioni con filtri. Questo però, aggiungerebbe costo alla produzione del prodotto, gravando sul consumatore. 
  • Il terzo passo è di migliorare il processo stesso di produzione, aumentando però anche qui il costo di produzione. Nel prossimo paragrafo analizzeremo come migliorare e rinnovare i processi di produzione.

Nuove tecnologie

Nuove tecnologie come quella sviluppata da una società americana puntano a diminuire le emissioni di CO2 nella produzione di cemento iniettando la stessa CO2 dentro al cemento mentre si solidifica. Microsoft e McDonald’s hanno già utilizzato questa tecnologia, che ha risultato una diminuzione del 10% delle emissioni di CO2. Altre idee puntano a estrarre il Calcio dall’acqua marina e il carbonio dall’inquinamento di impianti energetici a combustibili fossili, diminuendo l’inquinamento del 70%.

Purtroppo pure questi miglioramenti non riusciranno a ridurre l’inquinamento a zero e per il prossimo futuro bisognerà contare sulla cattura della CO2 (“Carbon Capture“, attraverso impianti dedicati) per rendere la produzione di cemento e di acciaio Carbon Neutral (nel ciclo di produzione la CO2 emessa è uguale a quella catturata). La plastica invece potrebbe essere un materiale importantissimo per accumulare CO2, dato che contiene catene formate da carbonio. Ci sono in corso ricerche e innovazioni che puntano a inserire nella plastica la CO2 catturata da altre fonti, cosi da rendere la plastica un prodottoCarbon Negative, cioè capace di accumulare più CO2 di quanta ne viene emessa per produrla. Cercare di diminuire l’effetto negativo della produzione dei questi materiali è essenziale per raggiungere l’obbiettivo delle zero emissioni.

Il costo della “decarbonizzazione”

Il costo di produzione aumentato, per la produzione di prodotti “Carbon Neutral”, metterebbe in difficoltà le aziende che optano per produzioni meno inquinanti, poiché per un terzo è più conveniente comprare un prodotto meno caro. Serve che siano create nuove legislazioni e agevolazioni per chi produce inquinando di meno. Soprattutto servono incentivi per sostenere innovazioni e ricerche per migliorare l’impatto della produzione di questi materiali.