Nella misura in cui gli effetti globali del cambiamento climatico diventano sempre più gravi, in tutto il mondo aumentano l'urgenza e la richiesta di ridurre le emissioni. Ogni strategia di sostenibilità, cattura di CO2, utilizzo di fonti energetiche più pulite e combustibili verdi, miglioramento dell'efficienza energetica, è direttamente o indirettamente collegata alla gestione delle emissioni.
Il rilascio di emissioni controllate e incontrollate, dai gas serra alle perdite tossiche, è una sfida continua da decenni. Poiché la produzione industriale e la produzione di energia rappresentano quasi il 50% delle emissioni di gas a effetto serra del mondo, ai responsabili per la sostenibilità (CSO) di questi settori viene fatta pressione affinché possano apportare cambiamenti che influiscano sulle emissioni in modo misurabile.
Le aziende stanno passando a combustibili a minore intensità di carbonio quali gas naturale e idrogeno, oltre ad impiegare energia rinnovabile da fonti eoliche, solari, idroelettriche, geotermiche e verdi. Per il completamento di queste conversioni saranno necessari grandi investimenti e decenni, ma sono passi necessari per ottenere un impatto significativo sulla riduzione delle emissioni.
L'aumento della popolazione e le maggiori aspettative sugli standard di vita hanno messo sotto pressione la produzione industriale e la generazione di energia, con conseguente aumento delle emissioni. I progressi nella produzione dall'epoca della rivoluzione industriale hanno generato un aumento della produzione di combustibili fossili, un maggiore utilizzo di motori a combustione e una maggiore domanda di comfort quali aria condizionata e materiali come i tessuti, nonché l'aumento degli sprechi.
Lo stesso spirito innovativo che ha guidato questi progressi tecnologici può portare a soluzioni più sostenibili. Di seguito si esaminano le opportunità e le tecnologie disponibili oggi per la riduzione delle emissioni per gestire le emissioni.
Le emissioni più difficili da rilevare sono le emissioni "fuggitive", quando viene a mancare il contenimento di gas e liquidi tossici a causa di perdite di valvole e serbatoi, tubazioni corrose o collegamenti meccanici difettosi. Al primo posto si trova il metano, un potente gas a effetto serra responsabile di gran parte del riscaldamento globale. La buona notizia è che la prevenzione delle emissioni di metano è uno dei modi più rapidi ed economici per raggiungere gli obiettivi climatici. Senza preavviso e spesso con rilevamento ritardato, le maggiori fonti di metano e altre emissioni fuggitive industriali sono spesso nascoste in bella vista: il 60% proviene da valvole, seguite da flange e pompe, valvole di sicurezza e serbatoi.
Per prevenire queste emissioni, le avanzate valvole di sicurezza e di sfiato di Emerson sono progettate per proteggere dall'accumulo di pressione che, se non gestito correttamente, comporta lo scarico di gas e liquidi. Le nuove tecnologie per valvole sigillano automaticamente i punti di perdita su valvole, connessioni delle tubazioni, tenute meccaniche e altre apparecchiature per ridurre le emissioni fuggitive. I design delle valvole migliorati di Emerson, compresi sistemi di tenuta dello stelo ad alta efficienza, capacità di portata più elevate e baderne per variazioni di temperatura, soddisfano o superano i requisiti più rigorosi relativi alle emissioni. Infine, il monitoraggio avanzato delle valvole di sicurezza, dell'attrito delle baderne e dei serbatoi di stoccaggio aiuta a prevenire le emissioni fuggitive.
Le tecnologie di misura, come il monitoraggio di gas a ultrasuoni e wireless, combinate con un software avanzato, offrono un approccio economico con un grande ritorno sulle informazioni fondamentali per individuare le emissioni. Un cliente di Emerson, Denka, ha riscontrato una riduzione del 7% delle perdite di vapore grazie all'utilizzo di sensori acustici per "sentire" le perdite di vapore in tutto l'impianto.
Le aziende stanno passando a combustibili a minore intensità di carbonio quali gas naturale e idrogeno, oltre a impiegare energia rinnovabile da fonti eoliche, solari, idroelettriche, geotermiche e verdi. Per il completamento di queste conversioni saranno necessari grandi investimenti e decenni, ma sono passi necessari per ottenere un impatto significativo sulla riduzione delle emissioni.
Nello Utah, Emerson sta collaborando con Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas per ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità, attivare strategie di manutenzione predittive basate su intelligenza artificiale e automatizzare il processo decisionale operativo presso la centrale elettrica Intermountain. Le turbine Mitsubishi sostituiranno un impianto a carbone e utilizzeranno il 30% di idrogeno verde e il 70% di gas naturale per generare elettricità, per passare infine all'idrogeno verde al 100%. Questa transizione consentirà alle turbine a gas di produrre elettricità con zero emissioni di carbonio.
Le operazioni di produzione industriale consumano molta energia, spesso sotto forma di processi di riscaldamento a combustione. Bruciatori, caldaie e fornaci bruciano combustibile e ossigeno per fornire calore per la conversione di materiali, la produzione di vapore e altro. Proprio come un'automobile con una cattiva messa a punto, questi processi non solo possono consumare molto combustibile, ma possono anche generare enormi quantità di emissioni a causa di inefficienze nella combustione. Oggi sono disponibili tecnologie di automazione per ottimizzare i processi di combustione, dall'aumento dell'efficienza delle caldaie, alla misurazione di ossigeno e anidride carbonica per un migliore consumo di combustibile, all'ottimizzazione del trattamento dei gas di scarico, tutti fattori che riducono le emissioni.
Gli investimenti in tecnologia vanno di pari passo con la decarbonizzazione. La decarbonizzazione non si traduce necessariamente in una riduzione della redditività.
In Colgate-Palmolive, i sensori pneumatici e il software integrato monitorano il flusso di aria compressa in tempo reale per identificare le perdite, ottimizzare i processi pneumatici e migliorare l'efficienza dei flussi d'aria nelle linee di produzione. Hanno già rilevato una riduzione del 15% del consumo energetico su diverse linee di confezionamento di dentifrici e spazzolini da denti e si aspettano un risparmio energetico ancora maggiore, nella misura in cui si amplierà l'implementazione della tecnologia.
Mentre le tecnologie di gestione delle emissioni offrono opportunità immediate e scalabili per offrire un impatto significativo, le aziende possono investire in miglioramenti più trasformativi quali la tecnologia di cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS) per guadagni a lungo termine.
I processi CCUS estraggono emissioni di carbonio da fonti puntuali e le stoccano nel sottosuolo. La tecnologia è in grado di eliminare dal 90% al 99% delle emissioni di carbonio di uno stabilimento industriale. Supporta inoltre l'aumento della produzione di idrogeno a bassa intensità di carbonio, convertendo le emissioni in una fonte di combustibile alternativa.
Secondo l'Agenzia internazionale dell'energia, CCUS è l'unico gruppo di tecnologie che contribuisce a ridurre direttamente le emissioni in settori chiave e ad eliminare la CO2 dall'atmosfera per bilanciare le emissioni più difficili da prevenire, una parte fondamentale del raggiungimento degli obiettivi di emissioni net zero che un numero crescente di governi e aziende si sono prefissi.
Al progetto Al Reyadah di Abu Dhabi National Oil Company, le tecnologie Emerson stanno aiutando il primo impianto commerciale di cattura del carbonio in Medio Oriente a rimuovere 800.000 tonnellate di CO2 all'anno dall'industria del ferro e dell'acciaio.
Non ci sono dubbi: gli investimenti in tecnologia vanno di pari passo con la decarbonizzazione. Tuttavia la decarbonizzazione non si traduce necessariamente in una riduzione della redditività. Sebbene il raggiungimento degli obiettivi relativi alle emissioni sia una priorità assoluta, le tecnologie di automazione avanzate svolgono un ruolo fondamentale anche nella protezione della sicurezza, nel miglioramento della redditività dell'impianto e nella riduzione dei costi operativi.
