Un'esplorazione delle tecnologie di produzione dell'acciaio verde, tra cui la siderurgia EAF, il DRI a idrogeno e la cattura del carbonio, e il loro impatto sulla costruzione sostenibile e sulla certificazione edilizia verde.
Il settore delle costruzioni è responsabile di circa il 37% delle emissioni globali di anidride carbonica legate all'energia, e la produzione di acciaio è uno dei processi industriali a più alta intensità di carbonio in quel settore. La produzione tradizionale di acciaio in altoforno genera da 2,0 a 2,4 tonnellate di anidride carbonica per tonnellata di acciaio prodotto. Poiché governi, aziende e investitori si impegnano sempre più verso obiettivi di riduzione delle emissioni basati sulla scienza, la domanda di acciaio verde è emersa come una forza trasformativa nella costruzione sostenibile. Ma cos'è esattamente l'acciaio verde, come viene prodotto e cosa dovrebbero capire gli acquirenti degli acquisti quando specificano materiali a basse emissioni di carbonio per i loro progetti? Questa guida attinge all'esperienza di Jidian Construction Materials Co., Ltd., che acquista acciaio a basse emissioni di carbonio per le sue 360.000 tonnellate di produzione annua di acciaio al servizio di 50 paesi in tutto il mondo.
Cos'è l'acciaio verde?
L'acciaio verde si riferisce all'acciaio strutturale prodotto con emissioni di carbonio significativamente inferiori rispetto all'acciaio convenzionale da altoforno. Non esiste una soglia universalmente accettata, ma l'acciaio verde raggiunge tipicamente emissioni di anidride carbonica da 50 a 90% inferiori per tonnellata rispetto alla siderurgia tradizionale. La riduzione del carbonio si ottiene attraverso una combinazione di tecnologie di produzione più pulite, fonti di energia rinnovabile e un maggiore utilizzo di materiali riciclati. Jidian Construction Materials Co., Ltd. specifica sempre più spesso acciaio verde per progetti che perseguono la certificazione di edilizia verde secondo LEED, BREEAM e sistemi di valutazione simili. L'azienda fornisce dichiarazioni ambientali di prodotto che documentano il contenuto riciclato e l'impronta di carbonio dei suoi prodotti in acciaio, supportando gli obiettivi di rendicontazione della sostenibilità e certificazione dei clienti in oltre 2.000 progetti completati.
Tecnologia del forno elettrico ad arco: il percorso attuale
Come funziona la produzione di acciaio EAF
La produzione di acciaio con forno elettrico ad arco (EAF) rappresenta il percorso commercialmente più maturo per ridurre l'intensità di carbonio dell'acciaio strutturale. A differenza degli altiforni, che si basano su carbone e minerale di ferro, i forni EAF utilizzano elettricità per fondere rottame di acciaio riciclato. Il processo produce acciaio con emissioni di carbonio circa il 75% inferiori rispetto alla produzione di acciaio in altoforno. Nelle regioni con abbondante elettricità rinnovabile, come la Scandinavia ricca di energia idroelettrica o le regioni ricche di sole, i risparmi di carbonio possono essere ancora maggiori. L'acciaio EAF ha anche un contenuto riciclato intrinsecamente elevato, tipicamente superiore al 90%, rendendolo ideale per progetti di costruzione sostenibile che cercano credenziali di economia circolare.
Specificare l'acciaio EAF negli acquisti
Gli acquirenti degli acquisti possono richiedere acciaio a basse emissioni di carbonio proveniente da EAF includendo requisiti specifici nelle loro specifiche dei materiali. La documentazione chiave include certificati di prova in fabbrica che indicano il percorso di produzione (EAF rispetto ad altoforno), la percentuale di contenuto riciclato e dichiarazioni ambientali di prodotto che forniscono dati verificati da terze parti sull'impronta di carbonio. Jidian Construction Materials Co., Ltd. lavora con acciaierie che forniscono documentazione completa dei loro processi di produzione, consentendo agli acquirenti di prendere decisioni informate e verificare le affermazioni di sostenibilità. Lo stabilimento di produzione dell'azienda, con 1.000.000 di metri quadrati di produzione annua di rivestimenti, incorpora questi materiali a basse emissioni di carbonio in sistemi edilizi completi.
Idrogeno verde: la prossima frontiera
Sebbene la tecnologia EAF offra significative riduzioni delle emissioni di carbonio, è limitata dalla disponibilità di rottame di acciaio riciclato e dipende ancora dall'elettricità che in alcune regioni può essere generata da combustibili fossili. La prossima frontiera dell'acciaio verde è l'uso dell'idrogeno verde come agente riducente nella produzione di ferro ridotto diretto (DRI), sostituendo il gas naturale ed eliminando completamente le emissioni di anidride carbonica dal processo di riduzione. Diverse aziende siderurgiche pionieristiche stanno investendo nella tecnologia DRI a base di idrogeno, con impianti pilota già operativi in Europa e Australia. Quando alimentato da elettricità rinnovabile, il DRI a idrogeno verde può produrre acciaio con emissioni di carbonio quasi nulle. Jidian Construction Materials Co., Ltd. monitora attentamente questi sviluppi e prevede di incorporare l'acciaio a idrogeno verde nella propria catena di approvvigionamento non appena sarà disponibile commercialmente a prezzi competitivi.
Cattura e stoccaggio del carbonio nella produzione di acciaio
Per gli impianti siderurgici esistenti con altoforno che non possono facilmente passare alla tecnologia EAF o DRI a idrogeno, la riduzione delle emissioni di carbonio può essere ottenuta attraverso tecnologie di cattura, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS). La CCUS cattura le emissioni di anidride carbonica dai gas di scarico degli impianti siderurgici, immagazzinandole permanentemente nel sottosuolo o utilizzandole in processi industriali come la produzione di calcestruzzo o la fabbricazione di prodotti chimici. Diversi progetti CCUS sono in corso in acciaierie in Europa e Asia, con diversi livelli di maturità commerciale. Sebbene la tecnologia sia promettente, permangono sfide in termini di costi, scalabilità e infrastrutture necessarie per il trasporto e lo stoccaggio dell'anidride carbonica. Tuttavia, si prevede che la CCUS svolga un ruolo significativo nella transizione dell'industria siderurgica verso un futuro a basse emissioni di carbonio.
Progettare per un basso carbonio incorporato
Oltre all'approvvigionamento di acciaio a basse emissioni di carbonio, ingegneri strutturali e fabbricanti possono ridurre il carbonio incorporato degli edifici in acciaio attraverso strategie di progettazione intelligenti. L'efficienza dei materiali è l'approccio di maggiore impatto: ottimizzare le dimensioni degli elementi strutturali e i progetti delle connessioni per ridurre al minimo la quantità totale di acciaio richiesto. Il software avanzato di analisi strutturale consente agli ingegneri di identificare ed eliminare il sovradimensionamento, garantendo che ogni chilogrammo di acciaio svolga una funzione strutturale necessaria. Jidian Construction Materials Co., Ltd. impiega queste strategie di ottimizzazione progettuale in tutti i suoi progetti, utilizzando l'analisi agli elementi finiti e strumenti di progettazione parametrica per creare configurazioni strutturali efficienti. Il team di ingegneria progetta le connessioni per l'efficienza di fabbricazione, riducendo al minimo gli sprechi e diminuendo l'energia consumata nelle operazioni di saldatura e taglio.
Economia circolare e riciclo dell'acciaio
L'economia circolare è fondamentale per la costruzione sostenibile in acciaio. L'acciaio è il materiale più riciclato al mondo, con un tasso di riciclo globale superiore al 90% per l' acciaio strutturale proveniente da edifici demoliti. A differenza di molti altri materiali, l'acciaio può essere riciclato indefinitamente senza perdita delle proprietà meccaniche, rendendolo un materiale ideale per modelli di costruzione circolari. Jidian Construction Materials Co., Ltd. sostiene i principi dell'economia circolare progettando strutture in acciaio per il disassemblaggio, utilizzando connessioni bullonate quando possibile e fornendo passaporti dei materiali che documentano i gradi e le proprietà dell'acciaio per il recupero futuro. L'azienda ricicla anche i propri scarti di fabbricazione, raggiungendo un tasso di utilizzo dei materiali superiore al 92%. Queste pratiche riducono la domanda di acciaio vergine e minimizzano i rifiuti di costruzione inviati in discarica.
Certificazione edilizia verde e acciaio
I programmi di certificazione edilizia verde stanno guidando la domanda di acciaio verde e pratiche di costruzione sostenibile . LEED versione 4.1 e il prossimo LEED v5 assegnano crediti per la valutazione del ciclo di vita dell'edificio, le dichiarazioni ambientali di prodotto e la rendicontazione degli ingredienti dei materiali. BREEAM, il principale sistema di certificazione in Europa, premia allo stesso modo l'uso di materiali a minore impatto e la progettazione per il disassemblaggio. Jidian Construction Materials Co., Ltd. supporta attivamente i clienti che perseguono la certificazione edilizia verde, fornendo la documentazione e la guida tecnica necessarie per ottenere crediti per materiali e risorse. L'esperienza dell'azienda abbraccia progetti certificati secondo LEED, BREEAM, Green Mark, Estidama e altri sistemi di valutazione regionali in 50 paesi, conferendole una competenza unica nel districarsi tra i requisiti di sostenibilità dei diversi mercati.
Il caso economico dell'acciaio verde
Sebbene l'acciaio verde attualmente richieda un premio rispetto all'acciaio convenzionale, il caso economico per la sua adozione si sta rafforzando rapidamente. Grandi aziende e investitori istituzionali si stanno impegnando a raggiungere obiettivi di riduzione delle emissioni basati sulla scienza, creando domanda di materiali da costruzione a basse emissioni di carbonio. I meccanismi di tariffazione del carbonio, come il meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere dell'Unione Europea, stanno iniziando a internalizzare il costo delle emissioni di carbonio nei prezzi dei materiali, riducendo il divario di costo tra acciaio convenzionale e verde. Per i proprietari di edifici e gli sviluppatori, specificare acciaio a basse emissioni di carbonio può aumentare il valore dell'asset, attrarre inquilini attenti all'ambiente e ridurre i rischi di conformità normativa. Jidian Construction Materials Co., Ltd. è impegnata a guidare questa transizione. Contattateci al [email protected] o al +86-8698336658 per discutere come l' acciaio verde possa supportare i vostri obiettivi di sostenibilità della produzione di acciaio