Acciaio, cemento e chimica concentrano emissioni di processo incomprimibili. Studi UE e ricerche scientifiche spiegano perché la transizione è lenta.
Decarbonizzazione dei settori hard to abate: perché il nodo industriale resta aperto
La decarbonizzazione dei settori hard to abate rappresenta oggi uno dei passaggi più complessi e meno risolti della transizione energetica europea. Secondo i dati analizzati a livello UE, l’industria nel suo complesso è responsabile di circa il 25% dei consumi finali di energia e di circa il 19% delle emissioni di gas serra. All’interno di questo perimetro, quattro comparti – acciaio, cemento, ammoniaca e alluminio – concentrano il 7,7% dei consumi finali e il 9,7% delle emissioni complessive.
Si tratta di settori centrali per l’economia europea, ma anche di quelli in cui la riduzione delle emissioni incontra i vincoli più stringenti. Il nodo principale è che una quota rilevante delle emissioni non dipende dai combustibili utilizzati, ma dalla chimica dei processi produttivi.
Un’impostazione confermata in Italia anche dalle linee guida del Gestore dei Servizi Energetici, che riconoscono nei settori industriali hard to abate un ambito distinto della transizione, caratterizzato da emissioni di processo e dalla necessità di strumenti e tecnologie dedicate.
Per questo, anche in scenari di rapida diffusione delle rinnovabili, la decarbonizzazione dei settori hard to abate non può essere automatica né rapida.
Acciaio, cemento e chimica gli scogli maggiori
Il rapporto Europe’s Environment: State and Outlook 2025 pubblicato dall’Agenzia Europea dell’Ambiente chiarisce che i settori hard to abate sono caratterizzati da emissioni di processo, cioè emissioni che derivano direttamente dalle reazioni chimiche necessarie alla produzione dei materiali.
Nel settore del cemento, ad esempio, la CO₂ viene rilasciata durante la calcinazione del calcare, indipendentemente dalla fonte energetica impiegata. Nella siderurgia, le reazioni di riduzione del minerale di ferro generano emissioni intrinseche al processo produttivo. Questa caratteristica distingue questi comparti da quelli in cui le emissioni sono legate quasi esclusivamente alla combustione di fonti fossili.
Di conseguenza, la decarbonizzazione dei settori hard to abate richiede interventi che agiscono sulla struttura stessa dei processi industriali, e non solo sulla sostituzione delle fonti energetiche.
Perché l’elettrificazione diretta non basta?
L’EEA evidenzia come l’elettrificazione resti una leva centrale della transizione, ma incontri limiti fisici e tecnologici nei processi industriali ad alta temperatura e nelle reazioni chimiche di base.
La conferma arriva dallo studio Decarbonization of Energy Operations for Hard-to-Abate Industries, pubblicato sulla rivista Clean Energy. Lo studio mostra come, nei settori ad alta intensità energetica, l’elettricità rinnovabile non sia sufficiente a eliminare le emissioni di processo.
Anche in presenza di sistemi elettrici completamente decarbonizzati, una quota significativa delle emissioni resta invariata. La decarbonizzazione dei settori hard to abate richiede quindi un insieme di soluzioni integrate, che vanno oltre la semplice elettrificazione e coinvolgono tecnologie di processo, nuovi materiali e profonde trasformazioni degli impianti industriali.
I limiti della decarbonizzazione dell’hard to abate
Un rapporto pubblicato dal centro studi di Allianz Research offre una quantificazione precisa di questi limiti. Nel settore del cemento, circa il 53% delle emissioni totali è legato direttamente alla calcinazione del calcare.
Anche adottando tutte le misure disponibili – efficienza energetica, fuel switching, riduzione del contenuto di clinker – resta un residuo del 35–40% difficilmente eliminabile. Nel caso dell’ammoniaca, la produzione richiede circa 0,18 tonnellate di idrogeno e 0,82 tonnellate di azoto per ogni tonnellata di prodotto, con emissioni dirette che possono arrivare fino a 4 tonnellate di CO₂ per tonnellata prodotta.
Questi dati spiegano perché la decarbonizzazione dei settori hard to abate non possa prescindere da un ripensamento profondo delle filiere produttive e delle tecnologie di base.
Il ruolo di Idrogeno e CCUS
Secondo l’EEA, meno dell’1% dell’idrogeno prodotto oggi in Europa è a basse emissioni. Questo rende evidente che l’idrogeno è una risorsa ancora scarsa e costosa, che va destinata prioritariamente ai settori non elettrificabili direttamente.
Le linee di indirizzo del Gestore dei Servizi Energetici e le analisi scientifiche convergono sul fatto che tecnologie come idrogeno a basse emissioni e cattura e stoccaggio della CO₂ siano necessarie, ma non risolutive da sole. La decarbonizzazione dei settori hard to abate richiede un uso selettivo e strategico di queste soluzioni, evitando applicazioni inefficienti o generalizzate.
Un problema di sistema
Uno studio pubblicato sulla rivista Renewable and Sustainable Energy Reviews, dal titolo Energy modelling challenges for the full decarbonisation of hard-to-abate sectors ha evidenziato come i modelli energetici tradizionali fatichino a rappresentare correttamente i percorsi di decarbonizzazione dell’industria pesante.
Le difficoltà non sono solo tecnologiche, ma sistemiche: integrazione delle filiere, disponibilità di infrastrutture, coordinamento tra politiche energetiche e industriali. Questo rafforza l’idea che la decarbonizzazione dei settori hard to abate non possa essere pianificata con strumenti pensati per altri comparti e richieda approcci specifici e integrati.
Infrastrutture e investimenti: il collo di bottiglia
Gli studi effettuati dall’EEA riportano l’esempio illuminante dell’impianto siderurgico in costruzione a Boden, in Svezia, progettato per produrre 5 milioni di tonnellate di acciaio all’anno con una riduzione delle emissioni fino al 95%. Ebbene, in quel contesto, si evidenza come la lentezza nello sviluppo delle infrastrutture, in particolare per l’idrogeno, limiti la replicabilità di questi progetti.
Allianz Research stima che i gap di investimento superino i 2.000 miliardi di dollari per l’acciaio e i 1.200 miliardi per l’ammoniaca, con tassi di crescita annua degli investimenti rispettivamente dell’8% e dell’11%. Numeri che mostrano come la decarbonizzazione dell’industria ad alte emissioni sia anche una sfida economica e industriale di lungo periodo.
