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Manifatturiero alla sfida green , una potenzialità ma con pochi investimenti

Articolo. L’Italia può giocare un ruolo da protagonista nella transizione energetica: la sua industria e le tecnologie sono all’avanguardia in Europa e nel mondo. E il manifatturiero sta spingendo l’export di queste tecnologie. Ma qualcosa sta rallentando questo primato: Pnrr e Piani Europei mettono sul tavolo risorse per investire: Ecco come dall’analisi di Prometeia-Intesa Sanpaolo

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Tecnologie Fer, sfida per un primato globale

È una sfida ancora del tutto aperta. Che si può giocare a tutto vantaggio del sistema manifatturiero italiano. La filiera industriale italiana legata sia alla produzione sia alla commercializzazione di tecnologie per la produzione di energia da fonti rinnovabili ha una grande opportunità, un’occasione di crescita per tutto il tessuto manifatturiero anche del territorio. Ma «un’occasione a oggi colta solo in parte» sottolineano gli analisi di Prometeia e Intesa Sanpaolo. Il loro ultimo report, diffuso in settimana («Le energie rinnovabili: sfide e opportunità per il manifatturiero italiano»), proprio sulle opportunità che i diversi Piani europei garantiscono (dal Green New Deal, al pacchetto climatico Fit for 55 al Next Generation Eu fino all’ultima versione integrata del RePowerEu) e gli spazi aperti dai forti investimenti che possono essere innescati grazie alle risorse di questi programmi, rendono la transizione energetica un grande strumento di progresso nella messa a punto di tecnologie di produzione e di consumo di energia da fonti rinnovabili (Fer).

E questo, ci si attende, aiuterà a delineare le prospettive di sviluppo delle energie rinnovabili in Italia. Il report, di fatto, è un viaggio nelle realtà industriali italiane, da Nord a Sud, da cui emerge quanto la competitività del manifatturiero sul mercato delle tecnologie per la produzione di energia da fonti rinnovabili «è destinata ad aumentare nei prossimi anni, anche in virtù del forte incremento di domanda previsto per soddisfare i nuovi target energetici e di abbattimento delle emissioni climalteranti».

Il messaggio quindi è molto esplicito: «È importante continuare a investire, sia nelle tecnologie sia soprattutto nella ricerca di nuovi materiali che possano, nel medio termine, diminuire la dipendenza dall’estero per l’approvvigionamento di componenti a oggi fortemente legate alla disponibilità di materie prime, come il silicio per i pannelli fotovoltaici».

 

Una sollecitazione che se messa in relazione agli obiettivi europei dei percorsi di decarbonizzazione significa un aumento della capacità totale di produzione di energia green di almeno il doppio in meno di 10 anni. A questo va aggiunta la sfida sui target da raggiungere al 2030, diventati ancora più ambiziosi e nel 2021, complice la forte crescita della domanda energetica legata alla ripresa post pandemica, la quota dei consumi da fonti Fer è tornata a diminuire in Italia, scendendo sotto il 19% (fonte Enea). Dato che va comunque letto correttamente: l’Italia resta uno dei paesi più virtuosi a livello europeo in termini di consumi di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Un cambio di marcia: meno ostacoli e iter più veloci

Però, «servirà una decisa inversione di marcia – è il monito degli analisti -. Il Pnrr e gli interventi legislativi di semplificazione degli iter burocratici che il governo sta portando avanti (dallo snellimento del pro¬cesso autorizzativo all’allargamento dei criteri di approvazione) vanno nella giusta direzione, anche per consentire al paese di creare una filiera delle rinnovabili, che sia in grado di soddisfa¬re la domanda crescente di tecnologie Fer».

I settori industriali più coinvolti rispecchiano quella che è la produzione di energia da fonti rinnovabili più importante e che avviene lungo almeno cinque direttrici consolidate di tecnologie capaci di trasformare in energia risorse naturali rinnovabili.
Si parte dalle tecnologie come il fotovoltaico e solare termico, per la trasformazione della luce solare in energia, rispettivamente elettrica o termica, attraverso l’utilizzo di pannelli, soprattutto di silicio. Segue l’eolico, per la trasformazione dell’energia motrice del vento in energia elettrica attraverso l’utilizzo di pale sia su terra (on-shore) o sia in mare o su piattaforme galleggianti (off-shore). Terzo pilastro è l’energia prodotta da impianti idroelettrici: trasformano l’energia motrice dell’acqua in energia elettrica attraverso turbine. Segue il geotermico, basato sulla trasformazione del calore geotermico in energia elettrica o termica. E da ultimo le biomasse, l’utilizzo di residui di matrice organica come combustibili.

 

Lo spazio per vincere questa sfida globale

Dalle indicazioni di strategia, quindi, al contesto operativo. Tutto questo passaggio è possibile proprio se «si valuta in modo opportuno – rilevano gli stessi analisti - il coinvolgimento dei settori manifatturieri, sia in veste di fornitori attivi di componenti destinate agli impianti Fer, sia di destinatari delle tecnologie per l’utilizzo di energia pulita, che includono in senso ampio anche l’idrogeno e i nuovi sistemi di stoccaggio dell’energia». E che, rispetto ai nuovi obiettivi di decarbonizzazione, l’Italia è di fronte a una sfida ancora del tutto da giocare, lo sottolineano i dati sul posizionamento della filiera e della manifattura italiana in Europa.
All’interno dell’Unione Europea, dove il business delle rinnovabili oggi vale circa 22 miliardi di euro di produzione (ultimo dato sul 2020) e non ha subito grossi contraccolpi durante la fase più acuta della pandemia (registrando solo un -3.2% sul 2019, contro un -6.8% di produzione complessiva in Europa), l’Italia occupa un competitivo terzo posto nella classifica dei principali produttori, dietro Germania e Danimarca. Non solo: a rileggere i dati che determinano quel posizionamento, l’Italia emerge, anzi, come l’unico ad aver registrato addirittura un’impennata della produzione di componenti Fer durante il 2020 (+70% circa), che ha portato la nostra quota produttiva al 15,3% del totale Europa (dall’8,8% del 2019).

Si può fare di più. E le potenzialità ci sono tutte come capacità e maturità tecnologica di mettere a punto tecnologie e componenti legati alle innovazioni industriali in chiave Fer.

Manifattura italiana: una specializzazione

La specializzazione dell’industria italiana è infatti forte nelle par¬ti elettriche per macchine e nei moltiplica¬tori di velocità (insieme rappresentano più del 75% della produzione di tecnologie Fer dell’Italia), che occupano rispettivamente la terza e la seconda posizione nella classifica di produzione europea (dove pesano complessivamente il 42%), dietro ai generatori eolici.

 

Al netto di questi ultimi, dove emerge una leadership indiscussa della Danimarca, l’Italia sarebbe il secondo produttore di tecnologie Fer dell’Unione Europea dietro la Germania: nel 2020 quasi un quarto della produzione europea di moltiplicato¬ri di velocità e oltre il 30% di quella di parti elettriche di macchine è stata realizzata nel nostro paese. Il report Prometeia-Intesa punta il dito anche sui progetti potenziali e, a proposito di occasioni ancora poco colte, molti in fase di attesa. I più importanti, capaci realmente di dare una svolta al sistema di produzione energetica, sono diversi e sono indicati come progetti pilota, all’interno soprattutto di protocolli d’intesa: a Murano per la produzione del vetro, a Dalmine per l’acciaieria Tenaris, a Gela, Marghera e Saras per le raffinerie Eni. Il gruppo siderurgico Giva ha già sperimentato con Rina e Snam l’utilizzo della miscela gas naturale-idrogeno per riscaldare i forni dell’impianto di forgiatura dell’acciaio.

Ma sono i primi attesi, e sono destinati ad aumentare anche grazie appunto agli stanziamenti previsti a livello europeo e nazionale. Il Pnrr, per esempio, stanzia più di 2 miliardi per l’utilizzo dell’idrogeno nei settori hard-to-abate (i settori altamente energivori come acciaio, chimica, ceramica, carta, vetro, cemento e fonderie, e dove è più difficile abbattere le emissioni di gas serra), con l’obiettivo di decarbonizzare almeno un impianto a metano entro giugno 2026.

La filiera dell’idrogeno: opportunità da cogliere

Al tempo stesso, si sta puntando sullo sviluppo di una vera e propria filiera dell’idrogeno che, come nel caso delle rinnovabili, possa rispondere a una domanda crescente di componentistica. Anche qui , sono di questi giorni gli stanziamenti del ministero per la Transizione ecologica, sempre in ambito Pnrr, per la filiera dell’idrogeno: 450 milioni per progetti capaci di sviluppare tecnologicamente questa filiera e realizzare in Italia impianti di produzione di elettrolizzatori e di componentistica da associare a questa filiera.

 

Il potenziale dell’Italia è sicuramente ancora più alto, solo più di difficile misurazione. Identificare i prodotti e le componenti per quantificare la rilevanza della filiera delle rinnovabili in Italia non è semplice, «poiché non esiste una classificazione statistica specifica – sottolinea il report - per questo tipo di tecnologie».
Per esempio, sono “solo” undici i codici identificabili come sicuramente collegati alla realizzazione di impianti per energia da fonti rinnovabili (tecnologie core o Fer al 100%), ma non comprendono certamente tutto un altro ampio insieme di componenti fondamentali. Non spiccano così i dispositivi fotosensibili (utilizzati per le celle fotovoltaiche), i generatori eolici (per le turbine eoliche), i moltiplicatori di velocità (ingranaggi utilizzati nelle turbine sia eoliche che idroelettriche), i convertitori statici (che servono a trasformare la corrente continua in corrente alternata, la componente principale degli inverter), i componenti di pompe di calore (e di macchine per la generazione del freddo), le parti elettriche di macchine. Si tratta di prodotti che rientrano principalmente nel perimetro della Meccanica, dell’Elettrotecnica e dell’Elettronica.

A queste andrebbe poi aggiunto tutto il comparto dei componenti, un perimetro che comprende le tecnologie ausiliarie, anche se non esclusivamente legate alla produ¬zione di impianti Fer: si tratta delle lastre di vetro, gli accumulatori, i trasformatori elettrici, i fili per l’elettricità, le caldaie ma anche le torri e i piloni di ghisa, ferro o acciaio. Anche qui però siamo di fronte a un mercato il cui valore dell’export mondiale 2020 arriva a 266 miliardi di euro.

Il primato commerciale delle tecnologie made in Italy

C’è anche una seconda dimensione in cui l’Italia può giocare grandi potenzialità competitive. L’industria delle rinnovabili spicca sul piano commercio internazionale di tecnologie Fer, mercato in cui l’export globale vale 186 miliardi di dollari nel 2020, circa l’1.1% degli scambi totali. L’Italia è in seconda posizione tra i paesi esportatori, dietro la Germania, e sesta a livello mondiale, dove la classifica è dominata dai player asiatici, su tutti Cina-Hong Kong, Giappone, Corea del Sud e Vietnam.

Ma si tratta di una classifica facilmente rivedibile, a favore dell’Italia, perché tra i principali beni esportati a livello mondiale ci sono i convertitori statici (che rappresentano, in valore, il 41% dei beni Fer al 100%), i dispositivi fotosensibili (31%) ed i moltiplicatori di velocità (10%). Ed è quest’ultimo comparto, in cui l’Italia ha un forte vantaggio competitivo, confermato – spiega il report Prometeia-Intesa – «da un indice Rca (Revealed Comparative Advantage) pari a 3 e da una quota di mercato del 9% sull’export mondiale, che le vale all’Italia il quarto posto nella classifica dei maggiori esportatori globali, dietro a Germania (18%), Cina (15%) e Giappone (10%).

 

Ancora più nel dettaglio, l’analisi spiega che i dati preliminari 2021 fanno emergere un forte rimbalzo dell’export di beni Fer, non solo rispetto al 2020, ma anche sul pre-crisi: +8.9% sul 2019 se si sommano le tecnologie Fer al 100% e quelle ausiliarie, verso un massimo storico di circa 5,5 miliardi di euro di esportazioni complessive.

C’è anche una seconda sfida per l’industria. L’opportunità per il manifatturiero dato dalle energie rinnovabili non è solo sul fronte produttivo, ma anche per ridurre l’impatto ambientale dei processi industriali (cui è associato il 9% delle emissioni) e riqualificare i processi in termini di produzione di energia (13%).
Oltre all’efficientamento energetico dei processi e all’abbattimento dei costi legati ai consumi energetici (oggi già scesi al 22% dei consumi nazionali di energia, contro il 32,6% del 1990), un’accelerazione verso fonti di energia rinnovabile dell’industria, secondo l’analisi di Prometeia-Intesa «consentirebbe anche di mitigare la dipendenza dall’estero da fonti fossili e dalle oscillazioni dei loro prezzi, come nell’attuale fase, che ha visto l’Italia accusare una rialzo dei costi energetici superiore a quello gli altri concorrenti europei».

Le tecnologie Fer per i processi produttivi

Su questo fronte a supportare questo percorso c’è uno studio di Irena che spiega le ottime prospettive che avrebbe l’impiego di tecnologie Fer in tutti quei settori dove i processi produttivi utilizzano calore a temperature medio-basse, sostituendo i combustibili fossili.

L’alto potenziale di benefici lo avrebbero i settori più tradizionali, come il sistema Moda e l’Alimentare e bevande. Uno studio più recente di Bloomberg invece ha individuato proprio l’Italia, tra i membri del G20, come uno dei sei mercati più promettenti per la diffusione di soluzioni rinnovabili nel comparto termico (insieme a Cina, Germania, Francia, Corea del Sud e Vietnam).

 

Le fonti rinnovabili faticano invece, da sole, a rispondere alle esigenze dei settori hard-to-abate, altamente energivori e ad alta intensità di emissioni climalteranti, sia perché gestiscono fasi cruciali dei loro processi produttivi ad alte temperature, sia perché utilizzano materie prime che, nei processi produttivi, rilasciano ulteriori emissioni. Si tratta principalmente di Prodotti e materiali da costruzione (cemento ma anche vetro, dove il 48% dei consumi finali di energia deriva dal gas naturale, seguito dal petrolio e derivati, 20%), Metallurgia (dove è ancora rilevante, ma più contenuto, il peso del gas naturale, 35% dei consumi finali di energia; seguono i combustibili fossili solidi, carbone, con un peso superiore all’11%) e Chimica (dove è centrale il ruolo del calore, cui si associa circa il 28% dei consumi finali di energia).

In questi settori, sono due le frontiere tecnologiche più promettenti, che si intrecciano anche con l’utilizzo dell’energia da Fer: i sistemi di cattura e stoccaggio della CO2 (Carbon Capture, Utilization and Storage, Ccus: una tecnologie comuqnue ancora sperimentale, non del tutto testata in termini di sicurezza, di impatto ambientale e il cui ambito normativo di riferimento è ancora in corso di definizione): si tratta di tecnologie specifiche per la cattura dell’anidride carbonica, che poi verrebbe stoccate in giacimenti geologici oppure da riutilizzare nei processi produttivi. Ma anche l’utilizzo dell’idrogeno verde, o almeno low-carbon.

La fonte privilegiata per le industrie energivore

Una tecnologia comunque piuttosto matura, il sistema di cattura e stoccaggio della CO2, (il Ccus) viene considerata sia dall’Iea sia all’Irena una delle leve per la decarbonizzazione dell’industria. In particolare nel cemento, un settore caratterizzato da un processo produttivo ad altissime emissioni, soprattutto nella fase iniziale di «pre-calcinazione».

Ultimo versante è l’idrogeno, per il quale si hanno già diversi ambiti di applicazione: è considerato vettore energetico privilegiato nelle industrie più energivore dell’acciaio, della carta e della ceramica. Si tratterebbe di sostituire l’attuale produzione di idrogeno per utilizzo a fini industriali (idrogeno grigio, realizzato a partire da gas metano o da gassificazione di petrolio o carbone), con produzioni più eco-sostenibili.

 

Sono tante le possibilità di cui si discute, dall’impiego di tecnologie di cattura e stoccaggio della CO2 abbinate al processo standard di generazione di idrogeno grigio da combustibili fossili (per realizzare il cosiddetto idrogeno blu o low carbon), all’utilizzo della pirolisi del gas metano (per l’idrogeno turchese), fino all’elettrolisi attivata da Fer (alimentando elettrolizzatori con elettricità prodotta a partire da fonti rinnovabili) per arrivare al vero e proprio idrogeno verde.
Bisogna però tenere presente che si tratta di processi comunque molto energivori e, pertanto, considerati ancora ambiziosi, anche in termini di costi (il costo attuale dell’idrogeno verde si aggira sui 5 dollari al chilogrammo, circa tre volte il costo dell’idrogeno grigio).

Nel caso specifico della siderurgia, l’impiego dell’idrogeno potrebbe portare a un quasi totale azzeramento delle emissioni da altoforno.
In particolare, si tratterebbe di sostituire l’attuale ciclo integrale da altoforno, alimentato con carbon coke, con una combinazione di reattori Dri (Direct Reduced Iron o preridotto, che permette la riduzione dei minerali ferrosi senza passare per la fusione), alimentati a idrogeno, e successivo impiego di un forno elettrico, tipicamente usato nel ciclo di produzione dell’acciaio da rottami.
Alla fine, il percorso per una transizione green dell’industria e la diversificazione delle fonti di approvvigionamento energetico sembrerebbe ben impostata, ma decisamente ancora in salita. Non c’è alcun dubbio, invece, che le rinnovabili rap¬presentino un pilastro in questo percorso, che «andrà potenziato attraverso investimenti mirati – sottolinea nelle conclusioni l’analisi di Prometeia-Intesa - , non solo in tecnologie Fer, fa fonti rinnovabili, ma anche in tecnologie complementari o alternative, come l’idrogeno e le batterie».

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