Perché la decarbonizzazione è la chiave della nuova rivoluzione industriale

Cos’è e in cosa consiste la decarbonizzazione?

La decarbonizzazione è il processo attraverso cui si riduce progressivamente l’impiego di fonti energetiche basate sul carbonio fossile (come carbone, petrolio e gas naturale), con l’obiettivo di abbattere le emissioni di anidride carbonica (CO₂) e altri gas a effetto serra, responsabili del riscaldamento globale e del cambiamento climatico.

In termini pratici, decarbonizzare significa sostituire i combustibili fossili con fonti rinnovabili (come il solare, l’eolico o il geotermico), ottimizzare i consumi energetici tramite tecnologie più efficienti e promuovere l’elettrificazione dei processi produttivi e dei trasporti. Questo processo coinvolge profondamente l’industria, i trasporti, l’edilizia e la produzione energetica, trasformando radicalmente i modelli economici e produttivi.

A livello chimico, la decarbonizzazione riguarda in particolare la riduzione dell’uso del carbonio (C) nei cicli produttivi e l’attenzione verso composti alternativi che non generano CO₂. L’obiettivo è minimizzare o neutralizzare l’emissione di carbonio in forma di CO₂, ma anche di altri composti contenenti elementi come idrogeno (H), ossigeno (O) e azoto (N), che possono contribuire alla transizione verso sistemi più puliti (es. uso di idrogeno verde, cattura della CO₂, combustibili sintetici).

Questi elementi chimici saranno approfonditi nel prossimo paragrafo per capire come l’industria può guidare questa trasformazione.

Alcuni dati sull'emissione di CO₂

Nonostante i progressi registrati negli ultimi decenni, il sistema economico globale è ancora fortemente dipendente da fonti energetiche ad alta intensità di carbonio, e i dati più recenti lo confermano. Secondo l’Unione Europea, il settore dell’energia è il principale responsabile delle emissioni di anidride carbonica (CO₂) in atmosfera, contribuendo per l’80,7% del totale. Seguono l’agricoltura con l’8,72%, i processi industriali con il 7,82%, e infine il trattamento dei rifiuti con il 2,75%.

Questi numeri evidenziano la criticità di un sistema produttivo ancora lontano dalla neutralità carbonica, dove i principali comparti industriali e infrastrutturali sono ancora fortemente legati all’utilizzo di combustibili fossili.

Tuttavia, alcuni segnali positivi emergono. Secondo Eurostat, tra il 1990 e il 2020 i Paesi membri dell’Unione Europea hanno ridotto le emissioni di gas serra di circa un terzo. Anche l’Italia ha fatto passi avanti: nel 2018, secondo i dati ISPRA, ha raggiunto la media europea delle emissioni nazionali di gas serra per unità di consumo interno lordo di energia.

Tuttavia, in base allo “Zero Carbon Policy Agenda Report” dell’Energy&Strategy Group della School of Management del Politecnico di Milano, presentato lo scorso ottobre 2022, “la distanza per raggiungere l’obiettivo UE di riduzione di emissioni di CO₂ del 55% al 2030 per l’Italia equivale a 110 milioni di tonnellate di CO₂ e in uno scenario business as usual (BAU) il nostro Paese potrebbe raggiungere un risparmio di sole 44 milioni di tonnellate di CO₂”.

Quali sono i vantaggi della decarbonizzazione industriale? 

Benefici ambientali

• Riduzione delle emissioni di gas serra: contribuisce a limitare l'effetto serra e il riscaldamento globale, mitigando gli impatti negativi del cambiamento climatico.
  
  
• Miglioramento della qualità dell'aria: la diminuzione delle emissioni di inquinanti porta a un'aria più pulita e a una migliore salute pubblica.
  
  
• Protezione degli ecosistemi: aiuta a preservare habitat e biodiversità, sempre più minacciati dalle alterazioni climatiche e dall'inquinamento.

Benefici economici

• Riduzione dei costi energetici: grazie all’adozione di fonti rinnovabili e all’efficientamento dei consumi, le imprese possono abbattere le spese energetiche nel lungo periodo.
  
  
• Nuove opportunità di business: il settore green apre nuovi spazi per innovazione, startup e sviluppo di tecnologie a basse emissioni.
  
  
• Maggiore competitività: le aziende sostenibili sono più attrattive per i mercati internazionali e per gli investitori, rafforzando la loro posizione nel panorama globale.
  
  
• Creazione di nuovi posti di lavoro: la transizione ecologica stimola l’occupazione nei comparti delle energie rinnovabili, dell’efficienza energetica e dell’innovazione ambientale.

Come favorire la decarbonizzazione industriale? 

• Elettrificazione dei processi produttivi: (Sostituire i tradizionali sistemi alimentati da combustibili fossili con apparecchiature elettriche più efficienti e sostenibili)
• Adottare fonti di energia rinnovabile: (Utilizzare energia eolica, solare, idroelettrica e biomassa per alimentare i processi produttivi)
• Implementazione dell'economia circolare: (Ridurre gli sprechi e i rifiuti, promuovendo il riciclo e il riutilizzo dei materiali)
• Migliorare l'efficienza energetica: (Ottimizzare i processi operativi e implementare pratiche di gestione energetica avanzate)
• Digitalizzazione e automazione: (Sfruttare le tecnologie digitali per monitorare e ottimizzare i consumi energetici e implementare sistemi di automazione per migliorare l'efficienza dei processi produttivi)

La decarbonizzazione passa anche attraverso una produzione flessibile, con fabbriche organizzate “just in time” e linee facilmente riconvertibili secondo la domanda. I sistemi intelligenti di gestione dell’energia riducono i consumi, recuperano l’energia in eccesso e la redistribuiscono, permettendo un risparmio fino al 30% e una sensibile riduzione delle emissioni di CO₂. Questo rende l’azienda più resiliente, anche in caso di interruzioni nella fornitura energetica.

La tecnologia, in questo contesto, diventa strumento per migliorare la qualità della vita e abilitare una nuova rivoluzione industriale: il passaggio all’Industria 5.0, sostenibile, centrata sull’uomo e resiliente.

Quali sono i pilastri della decarbonizzazione dell’Industria 5.0 

Secondo l’Osservatorio dell’Energy&Strategy Group, tra i pilastri della decarbonizzazione che stanno assumendo un ruolo sempre più centrale nel processo di transizione energetica delle imprese, ci sono la produzione di energia rinnovabile, l’efficientamento energetico, con forte spinta della digitalizzazione, la mobilità sostenibile, l’adeguamento delle infrastrutture di rete, lo sviluppo di configurazioni efficienti e l’adozione del paradigma di economia circolare. 

La decarbonizzazione costituisce un obiettivo ambizioso che fa leva in primis sull’efficienza energetica, combustibili low carbon ed economia circolare, ai quali deve seguire, dove è possibile, l’elettrificazione dei processi produttivi e la cattura, lo stoccaggio e il riutilizzo della CO2. 

Si punta, dunque, non più ad un paradigma essenzialmente tecnologico, tipico dell’Industria 4.0, quanto alle caratteristiche rigenerative della trasformazione industriale, per abbracciare l’economia circolare come un pilastro fondamentale della progettazione di intere catene del valore, e ad una dimensione ambientale obbligatoria che promuove l’efficienza energetica e l’eliminazione delle fonti fossili. 

Perchè è fondamentale la decarbonizzazione del settore industriale? 

L'industria è uno dei settori che contribuiscono maggiormente alle emissioni globali di gas serra. Secondo l'International Energy Agency, circa un quarto delle emissioni globali di CO2 deriva dalla produzione industriale. 

Ma non solo: la decarbonizzazione porta anche benefici economici. Misure come l'efficienza energetica, l'uso di fonti di energia a basso contenuto di carbonio e l'innovazione tecnologica possono ridurre i costi operativi e aumentare la competitività delle imprese del manufacturing. 

La decarbonizzazione può contribuire ovviamente anche alla resilienza delle imprese. In un mondo sempre più attento al clima, chi adotta pratiche a basso contenuto di carbonio puòo ridurre i rischi associati alla volatilità dei prezzi dei combustibili fossili e alle future politiche climatiche. 

Come decarbonizzare l'industria e quali i vantaggi della decarbonizzazione

In questo quadro, la digitalizzazione degli asset utilizzati nei processi e dell’intero impianto e le tecnologie 4.0 - come IoT, AI, Cloud ed Edge Computing - abilitando una gestione più intelligente degli stessi e quella visibilità che consente di monitorare, tra gli altri parametri, anche il consumo energetico associato a macchinari e processi, sono una condizione imprescindibile per intraprendere la strada della sostenibilità ed efficienza e realizzare il paradigma dell’Industria 5.0.

Per la quale, agire in termini di sostenibilità integrale significa anche pensare alle emissioni e all’impronta ambientale delle tecnologie stesse e alle ricadute sociali della loro introduzione in contesti diversi.

La decarbonizzazione si declina anche in termini di flessibilità, di produzione e layout di fabbrica, con il passaggio ad una produzione “just in time” e a linee rapidamente riconvertibili in base alle esigenze del mercato, e di sistemi di gestione intelligente dell’energia, in grado di ridurre il consumo energetico, recuperare e accumulare l’energia in eccesso per redistribuirla quando necessario. Sistemi che, eliminando gli sprechi e riducendo i consumi, consentono un risparmio fino al 30% dei consumi, sia di tutta la fabbrica che dei singoli macchinari o impianti, nonché di ridurre le emissioni di CO₂, favorendo una maggiore resilienza dell’azienda, che potrà disporre dell’energia necessaria ai processi anche in caso di interruzione del servizio da parte del fornitore.

In questo modo, la tecnologia viene utilizzata a servizio della qualità della vita dei cittadini e dei lavoratori. Si realizza così quella nuova rivoluzione industriale che è “il completamento dell’Industria 4.0” e che vede nella decarbonizzazione l’elemento chiave per dare vita a quell’industria sostenibile, umano-centrica e resiliente che è alla base dell’Industria 5.0.