TECNOLOGIE, CONSUMI ENERGETICI, COSTI E IMPATTI AMBIENTALI NELL’ESCAVAZIONE, LAVORAZIONE E TRASPORTO DI CALCARE E OLIVINA

Abstract

Recenti studi mostrano come non sia più possibile raggiungere l’obiettivo emissioni nette zero senza rimuovere CO₂ dall’atmosfera. Alcune strategie climatiche quali l’alcalinizzazione degli oceani o l’enhanced weathering, consistenti nella dissoluzione di rocce o minerali quali calcare o olivina in acqua marina o suolo, possono rimuovere da milioni a miliardi di tonnellate di CO₂ all’anno a fronte di altrettanto alti quantitativi di materie prime, costi e consumi energetici. In questo studio sono analizzati tre anelli della catena di lavorazione di queste materie prime, estrazione, triturazione e trasporto, in modo da identificare componenti e processi che causano dispendi energetici ed economici. Dai risultati emerge che nell’escavazione, il consumo energetico dovuto alla movimentazione dei materiali e al trasporto (~3.8 kWh t^-1) incide sul totale (~5 kWh t^-1) per circa l’80% e almeno il 50% di questo totale è prodotta da motori diesel. La domanda energetica della macinazione a grana fine è ~ 3 kWh t^-1 per diametri finali di ~ 1 mm e 822 kWh t^-1 per diametri di ~ 2 μm. Il consumo energetico nella macinazione ultra-fine (< 10 μm) è paragonabile a quello della calcinazione (~988 kWh tCaCO₃^-1) necessaria per la produzione di calce spenta. Per quanto riguarda i costi operativi, l’escavazione si aggira intorno a 1.5 € t^-1 mentre la triturazione, molto più variabile, tra ~2 € t^-1 per diametri finali di 50 μm e ~80 € t^-1 per diametri di 2 μm.

Il trasporto di lungo raggio è energeticamente oneroso qualora venga condotto su strada tramite camion a diesel e per lunghe distanze; oltre i 100 km, si possono superare i 40 kWh t^-1.

Per ciascuna attività, è possibile ottenere riduzione dei consumi energetici fino a circa il 40% con investimenti in nuove tecnologie e nell’efficienza energetica. L’elettrificazione e l’uso di energie rinnovabili può ulteriormente ridurre l’impronta carbonica di queste attività.