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Oct 15, 2023

L’industria neozelandese brucia l’equivalente di 108 litri di benzina al secondo

Senior Lecturer in Process and Energy Engineering, University of Waikato

Docente senior in Ingegneria dei processi e dell'energia, Università di Waikato

Professore associato, Università di Waikato

Timothy Gordon Walmsley riceve finanziamenti da MBIE.

James K Carson riceve finanziamenti da MBIE.

L'Università di Waikato fornisce finanziamenti come membro di The Conversation NZ.

L'Università di Waikato fornisce finanziamenti come membro di The Conversation AU.

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La Nuova Zelanda brucia l’equivalente di 108 litri di benzina ogni secondo sotto forma di carbone e gas naturale per generare calore per i processi industriali. La combustione di combustibili fossili per il riscaldamento industriale genera il 28% delle emissioni legate all'energia della Nuova Zelanda.

L’industria ha bisogno di grandi quantità di calore per una vasta gamma di attività, tra cui la lavorazione degli alimenti di base, la produzione di materiali per la costruzione di case e la produzione di imballaggi per beni di uso quotidiano.

Ma è molto chiaro che per raggiungere un’economia a zero emissioni di carbonio entro il 2050, dobbiamo aumentare l’uso della tecnologia delle energie rinnovabili per generare calore industriale, invece di bruciare combustibili fossili.

Il governo sta utilizzando un approccio “bastone e carota” per guidare la transizione verso energie rinnovabili e a basse emissioni di carbonio. Il “bastone” impone all’industria di eliminare gradualmente le caldaie a carbone per applicazioni di calore a bassa e media temperatura entro il 2037. Anche le nuove esplorazioni di gas naturale sono effettivamente terminate, il che porterà a future diminuzioni della fornitura di gas.

La “carota” è il fondo di investimento del governo nelle iniziative di decarbonizzazione. I risultati finora sono significativi, con l’industria che si rivolge a soluzioni collaudate: guadagni di efficienza energetica, caldaie a biomassa, caldaie a elettrodi e pompe di calore, talvolta combinate con batterie elettriche o termiche.

Queste tecnologie sono pulite ed ecologiche, ma sono anche adattabili alle esigenze industriali. Diamo un'occhiata a quali sono queste diverse opzioni.

La prima opzione – aumentare l’efficienza energetica – è quella con cui tutte le imprese industriali dovrebbero iniziare il loro percorso di decarbonizzazione. Riduce innanzitutto la necessità di fornire calore. Ridurre al minimo la domanda di calore significa anche che le caldaie sostitutive possono avere capacità inferiori, riducendo i costi di investimento.

La seconda opzione è utilizzare caldaie a biomassa. Negli ultimi due anni, le caldaie a biomassa sono state installate in diversi grandi siti industriali.

Queste caldaie bruciano biocarburanti, solitamente un sottoprodotto del settore della lavorazione del legno come segatura, trucioli e pellet di legno, per generare il vapore e l'acqua calda necessari per un sito. Fonterra, ad esempio, sta attualmente costruendo una nuova caldaia a biomassa da 30 megawatt nel suo sito di Waitoa.

Per saperne di più: Gli agricoltori neozelandesi si preoccupano della "fuga di carbonio" se devono pagare per le emissioni, ma potrebbero trarre vantaggio da un gioco a lungo termine

Le caldaie a biomassa rappresentano un sostituto identico per le caldaie a combustibili fossili. Ma il loro utilizzo non è semplice. Nessuno sa veramente quale sarà la futura disponibilità di biomassa a basso costo a causa della rapida espansione del mercato negli ultimi anni, dell’incertezza sulle fonti di biomassa e dell’aumento della domanda.

La terza opzione è utilizzare caldaie a elettrodi. Sono economici da installare ma utilizzano l’elettricità come fonte di energia. Il costo di questo calore è in genere tre volte più costoso di quello dei combustibili fossili. L’industria è spesso esposta anche al mercato spot dell’elettricità, dove i prezzi variano drasticamente sia su base giornaliera che stagionale, il che presenta sia un rischio che un’opportunità.

Il produttore e fornitore di prodotti lattiero-caseari Open Country Dairy, aiutato dalla tecnologia di "controllo intelligente" di Simply Energy, ha recentemente installato una caldaia a elettrodi accanto alla caldaia a carbone esistente. La caldaia ad elettrodi si spegne quando il prezzo dell'elettricità è alto, spostando il carico sul carbone, e si riaccende quando il prezzo è sufficientemente basso. Si tratta di una soluzione economicamente vantaggiosa, ma invariabilmente una misura provvisoria man mano che il carbone verrà gradualmente eliminato.

La quarta opzione – le pompe di calore – utilizza un diverso tipo di tecnologia. Sulla carta, le pompe di calore industriali hanno il potenziale per raggiungere livelli di prestazione due o tre volte superiori a quelli delle caldaie a biomassa o a elettrodi, anche se spesso a temperature di riscaldamento inferiori. Migliori prestazioni significano costi operativi proporzionalmente inferiori. L’attuale tecnologia delle pompe di calore può supportare il riscaldamento fino a circa 90°C.