Perché la Germania ha bisogno di una strategia di gestione del carbonio 

Dopo l'inizio della guerra tra Russia e Ucraina, il cancelliere tedesco Olaf Scholz ha dichiarato che il Paese si trova in un momento di svolta. Zeitenwendemomento spartiacque. Mentre il Paese cerca di liberarsi dalla dipendenza dalle importazioni di energia fossile russa, si assiste a cambiamenti sismici nella sua politica energetica, con nuovi accordi per l'importazione da Paesi produttori come la Norvegia, gli Emirati Arabi Uniti e il Qatar, per garantire le forniture di gas fossile. Anche l'UE e gli Stati Uniti hanno mediato un accordo per importare ulteriori forniture di GNL. Allo stesso tempo, la Germania deve affrontare un compito enorme per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni del 65% rispetto al 1990 entro il 2030 e di neutralità climatica entro il 2045, come stabilito dalla legge sulla protezione del clima. Per affrontare entrambe le sfide, la Germania sta accelerando gli obiettivi di diffusione delle energie rinnovabili e ha già stipulato accordi con i Paesi produttori per la fornitura di combustibili a zero emissioni di carbonio come l'idrogeno e l'ammoniaca. Una strategia di gestione del carbonio per la Germania è una componente necessaria di un piano di transizione in grado di affrontare entrambi gli obiettivi. 

Le tecnologie di gestione del carbonio, che comprendono la cattura e lo stoccaggio del carbonio e le tecnologie a emissioni negative come la cattura diretta dell'aria o la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio, possono svolgere un ruolo chiave nella decarbonizzazione di varie applicazioni. In particolare, la gestione del carbonio può svolgere un ruolo significativo nella produzione di carburanti a zero emissioni, come l'idrogeno e l'ammoniaca. Con l'ingresso della Germania in una nuova fase della sua Energiewende, garantire che la sua strategia energetica sia coerente con gli obiettivi della Germania in materia di clima e sicurezza energetica significherà che la gestione del carbonio avrà un ruolo sempre più importante. 

L'entità delle sfide da affrontare per ridurre la dipendenza della Germania dalle importazioni di energia dalla Russia e le sue emissioni di gas a effetto serra significa che tutte le opzioni neutrali per il clima devono essere prese in considerazione. Come ha descritto il vicecancelliere Robert Habeck, nel considerare come risolvere questi problemi: "Non ci sono tabù di pensiero". Raggiungere la neutralità climatica senza la gestione delle emissioni di carbonio non sarà possibile, secondo i principali studi sul raggiungimento della neutralità climatica della Germania nel 2045. Affinché la Germania raggiunga i suoi obiettivi climatici, lo sviluppo e l'attuazione di una strategia di gestione del carbonio devono essere considerati una priorità assoluta e immediata.   

Il governo ha già assunto diversi impegni che saranno molto difficili da realizzare senza garantire una diffusione su larga scala della gestione del carbonio. Nell'accordo di coalizione, il governo si è impegnato a promuovere cluster regionali di decarbonizzazione(Transformationscluster), a sviluppare una strategia per la diffusione di tecnologie di rimozione del carbonio e a mantenere un approccio "tecnologicamente aperto" all'economia dell'idrogeno in Germania. 

Nel 2019 l'ex cancelliere tedesco, Angela Merkel, ha annunciato la gestione del carbonio come parte fondamentale della strategia di decarbonizzazione della Germania. Quasi tre anni dopo, l'economia più grande d'Europa non ha ancora visto alcun progresso politico significativo a sostegno della gestione del carbonio, per non parlare dello sviluppo di progetti reali. Ma nonostante il suo impegno per un'azione sostanziale a favore del clima, il conflitto in Ucraina ha messo in luce la necessità di un approccio solido per un'azione efficace a favore del clima, che non avrà successo senza la gestione delle emissioni di carbonio. Se il governo è seriamente intenzionato a decarbonizzare l'intera economia, la coalizione di governo deve elaborare una strategia di gestione del carbonio, e in fretta. 

Ecco cinque motivi per cui lo sviluppo di una strategia di gestione delle emissioni di carbonio è un compito fondamentale per il nuovo governo: 

1. Una strategia di gestione del carbonio aiuterebbe la Germania a fissare obiettivi climatici realistici. 

Negli ultimi mesi, quattro studi chiave condotti da importanti agenzie di modellazione, Ariadne, Agora Energiewende, Deutsche Energie-Agentur (Dena) e Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. (BDI), hanno analizzato come la Germania possa raggiungere lo zero netto entro il 2045. La conclusione principale di ciascuno di questi studi è che per raggiungere lo zero netto entro il 2045 la Germania dovrà utilizzare la cattura e lo stoccaggio del carbonio, la cattura diretta dell'aria e la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio.  

Come evidenziato dallo studio Ariadne, la cattura e lo stoccaggio del carbonio dovranno svolgere un ruolo fondamentale nella riduzione delle emissioni di CO2 del settore industriale nel prossimo decennio. Secondo i dati di Agora Energiewende, nel 2021 il settore industriale tedesco ha emesso quasi 180 milioni di tonnellate di CO2 all'anno . Per rimanere in linea con il raggiungimento della neutralità climatica entro il 2045, queste emissioni dovranno scendere a 40 milioni di tonnellate di CO2 all'anno entro il 2030. Sebbene una parte di queste riduzioni possa essere ottenuta modificando i processi di produzione dell'acciaio e del cemento, nel 2030 il 30% di tutti gli impianti siderurgici e di produzione del cemento in Germania dovrà essere dotato di sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio(Ariadne, p. 138). Il ruolo della cattura e dello stoccaggio del carbonio nella strategia di decarbonizzazione della Germania è un chiaro punto di consenso, con tutti gli studi che concludono che entro il 2030 dovranno essere catturati e stoccati tra 1-3 milioni di tonnellate di CO2 all'anno.  

Inoltre, mentre la maggior parte dello sviluppo prima del 2030 riguarderà la cattura di CO2 da fonti di emissione puntuali, le tecnologie di rimozione del carbonio, come la cattura diretta dell'aria e la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio, dovranno essere scalate a un ritmo rapido prima del 2045. Le stime sulla quantità di CO2 atmosferica che dovrà essere rimossa da queste tecnologie variano ampiamente, da 29 milioni di tonnellate all'anno a 74 milioni di tonnellate all'anno. 

2. Una strategia di gestione del carbonio colmerà le lacune cruciali dell'attuale strategia di decarbonizzazione

Poiché la riduzione delle emissioni del settore industriale è fondamentale per la strategia di decarbonizzazione della Germania, spetta al governo federale fornire sostegno e supervisione. Sebbene gran parte delle riduzioni di emissioni richieste possano provenire da misure come l'elettrificazione o il miglioramento dell'efficienza energetica, per alcuni settori vi sono emissioni significative provenienti da processi chimici che questi approcci non possono affrontare. Inoltre, l'adozione di un'ampia gamma di tecnologie riduce il rischio che una sola opzione non dia i risultati sperati.  

Sebbene le emissioni del settore siano diminuite, i dati dimostrano che non è abbastanza veloce, tanto che Agora Energiewende ha affermato che "per raggiungere l'obiettivo del 2030, è necessario un rapido ingresso in nuovi processi produttivi neutrali per il clima, soprattutto nelle industrie di processo ad alta intensità energetica"."Alcune di queste tecnologie, come la cattura e lo stoccaggio dell'anidride carbonica, non sono state finora abilitate dal governo federale. Senza incentivi o misure normative, gli emettitori hanno pochi motivi per utilizzare la cattura e lo stoccaggio del carbonio. Pertanto, questa tecnologia non vedrà un'implementazione diffusa a meno che non esista un chiaro caso commerciale o che gli emettitori non siano semplicemente costretti a implementarla.  

I costi elevati della tecnologia derivano dal fatto che le fonti puntuali di CO2 concentrate sono spesso situate in luoghi dispersi, lontani da un probabile sito di stoccaggio offshore. La Figura 3 illustra le difficoltà che potrebbero incontrare i siti industriali tedeschi isolati che catturano la CO2 senza una rete di trasporto della CO2 pianificata. Dato che attualmente la Germania non ha la possibilità di stoccare la CO2 all'interno dei suoi confini, anche i grandi emettitori puntuali che vogliono utilizzare la cattura e lo stoccaggio del carbonio nei loro impianti non hanno i mezzi per trasportare e stoccare la CO2 catturata. 

3. Una forte economia dell'idrogeno in Germania comporterà la gestione del carbonio 

Dato il ruolo significativo dell'idrogeno previsto per l'economia tedesca nei prossimi decenni, è improbabile che questo obiettivo possa essere raggiunto senza una strategia di gestione del carbonio. La Germania è già di gran lunga il maggior consumatore di idrogeno dell'UE, produc endo ogni anno circa 2,5 milioni di tonnellate di idrogeno grigio. Senza la cattura e lo stoccaggio del carbonio, non sarà possibile decarbonizzare queste attività esistenti, che continueranno semplicemente a rimanere inalterate. Il governo tedesco prevede di soddisfare la maggior parte della domanda di idrogeno utilizzando l'elettrolisi, raddoppiando l'attuale obiettivo di capacità di elettrolizzazione di 5 GW a 10 GW entro il 2030. Si tratta certamente di un obiettivo ambizioso, dato che l'attuale produzione di idrogeno prodotto dall'elettrolisi è sostanzialmente nulla. Ma l'obiettivo solleva anche preoccupazioni più fondamentali per quanto riguarda il ruolo dell'idrogeno nel percorso della Germania verso la neutralità climatica, ovvero dove dovrebbe andare la nuova elettricità rinnovabile. Inoltre, nonostante il drastico aumento dei prezzi del sistema ETS, la quota di energia rinnovabile in Germania è diminuita del 5,4% nel 2021, mentre l'energia da carbone è aumentata del 20,8%, secondo Agora Energiewende. Poiché l'aumento di scala dell'elettricità rinnovabile non è abbastanza veloce, ci si chiede se la preziosa elettricità pulita debba essere utilizzata per produrre idrogeno o se debba essere utilizzata per sostituire la quota del 40% attualmente occupata dal carbone e dal nucleare nella rete tedesca, entrambi destinati a essere gradualmente eliminati prima del 2030.  

Se la Germania vuole soddisfare il proprio fabbisogno di idrogeno, è necessario prendere in considerazione altre opzioni. L'idrogeno può già essere prodotto dal gas fossile a livello commerciale con riformatori che raggiungono tassi di cattura del 90% o più, fornendo un modo pulito e alternativo per produrre l'idrogeno necessario per la decarbonizzazione industriale della Germania. Il Ministro dell'Economia e del Clima, Robert Habeck, ha già ammesso che la sostituzione dei combustibili fossili con fonti rinnovabili nel settore energetico è "un compito erculeo per la Germania". Imporre ulteriori oneri alle fonti di energia rinnovabile per coprire anche la domanda di idrogeno della Germania è semplicemente un rischio troppo grande. Infatti, il governo ha deciso di "pianificare congiuntamente l'uso dell'idrogeno blu per un periodo di transizione" con il governo norvegese e di "espandere la cooperazione sull'idrogeno", compreso l'idrogeno blu, con gli Emirati Arabi Uniti. Per la decarbonizzazione del settore industriale tedesco nei prossimi anni, sarà fondamentale consentire ad altre fonti di energia di produrre l'idrogeno pulito necessario. Garantire che ciò avvenga in modo coerente con gli obiettivi climatici della Germania significa che è essenziale una strategia di gestione del carbonio. 

4. La gestione scalare del carbonio riduce i rischi per la transizione energetica 

Il ruolo significativo che la gestione del carbonio può svolgere nel settore industriale tedesco offre l'opportunità di ridurre i rischi nella più ampia transizione energetica. Affinché la Germania raggiunga gli obiettivi di energia rinnovabile dell'80% dell'elettricità entro il 2030 e del 100% entro il 2035, sarà necessaria un'enorme quantità di materiali industriali. Produrre i materiali a basse emissioni di carbonio in quantità sufficienti per le ambizioni climatiche dell'Europa si rivelerà un compito estremamente difficile. Le turbine eoliche, ad esempio, sono costituite per almeno il 70% da acciaio, un'industria responsabile di circa 55 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 in Germania ogni anno, secondo Agora Energiewende. Produrre le turbine eoliche necessarie per generare energia rinnovabile significa che tagliare la produzione non è fattibile, soprattutto perché i prodotti industriali puliti in Europa per la transizione energetica diventeranno sempre più importanti. 

Esistono già soluzioni per decarbonizzare l'acciaio, come la cattura e lo stoccaggio del carbonio e l'idrogeno pulito. Comegià analizzato da CATF , queste soluzioni saranno fondamentali per garantire che l'intera catena del valore delle fonti di energia elettrica, come l'eolico, sia davvero a basse emissioni di carbonio. L'esempio dell' impianto di Ijmuiden della Tata Steel nei Paesi Bassi mostra le enormi difficoltà e i problemi associati all'idrogeno verde come proiettile d'argento dell'industria siderurgica. La sostituzione dell'impianto di Ijmuiden con l'idrogeno verde richiederebbe 6 GW di energia eolica, quasi equivalente all'attuale capacità eolica installata nei Paesi Bassi. È necessario un portafoglio di soluzioni che includa la gestione del carbonio per garantire che i rischi associati alla decarbonizzazione del settore industriale tedesco e, più in generale, alla sua transizione energetica siano ridotti al massimo. 

5. Una strategia di gestione del carbonio consentirà alla Germania di collegarsi agli hub regionali. 

Negli ultimi anni, i governi di Paesi Bassi, Regno Unito, Norvegia e Danimarca hanno sostenuto lo sviluppo di hub per la cattura e lo stoccaggio del carbonio, con vari progetti commerciali su larga scala ora in fase di sviluppo. Alcuni di questi mirano a diventare parte di un'industria internazionale di gestione del carbonio. Progetti come quello norvegese Northern Lights hanno espressamente chiarito che prevedono un'attività di stoccaggio di CO2 open-source, in cui gli emettitori di tutta l'Europa settentrionale possono stoccare la CO2 catturata. Allo stesso modo, il progetto Porthos nei Paesi Bassi potrebbe funzionare anche come sito di stoccaggio per la CO2 catturata in Germania, dati gli stretti legami geografici ed economici tra le due nazioni.  

Alcuni studi chiave hanno evidenziato la necessità di una rete che consenta il trasporto di CO2 sia all'interno della Germania che per l'esportazione all'estero. Questa esigenza ha ricevuto un forte sostegno da parte di una coalizione di ONG e leader del settore, che ha recentemente lanciato un appello all'azione per lo sviluppo di una rete transfrontaliera di CO2 nell'area di Anversa-Rotterdam-Reno-Ruhr. L'appello all'azione ha preceduto l'annuncio del governo olandese di voler cofinanziare uno studio sullo sviluppo del progetto Delta Corridor, che trasporterebbe la CO2 dalla Renania Settentrionale-Vestfalia ai Paesi Bassi. In effetti, il governo federale della Renania Settentrionale-Vestfalia ha già sviluppato una propria strategia di gestione del carbonio, che svolgerà un ruolo chiave per far sì che il grande settore industriale diventi neutrale dal punto di vista climatico. La strategia, basata su un'analisi approfondita dell'Istituto di Wuppertal, fa notevole affidamento sul trasporto di CO2 in Norvegia e nei Paesi Bassi per lo stoccaggio. Poiché in Germania non sono disponibili siti di stoccaggio della CO2, la CO2 catturata dovrebbe essere trasportata all'estero per essere stoccata. Lo sviluppo di collegamenti transfrontalieri come il Delta Corridor o di nuove reti di gasdotti a livello nazionale in Germania, come quella progettata da Open Grid Europe, sarà essenziale per realizzare questo obiettivo.

Tuttavia, in base alle regole del Protocollo di Londra, le industrie tedesche non possono trasportare la loro CO2 oltre confine per smaltirla in mare, mentre non esistono mezzi chiari per il trasporto di CO2 via terra. Senza una strategia per sviluppare la gestione delle emissioni di carbonio, la Germania rischia di bloccarsi nella creazione di un'industria neutrale dal punto di vista climatico e di perdere l'opportunità di un'industria della gestione delle emissioni di carbonio in crescita in Europa. 

Visti i ben documentati fallimenti nello sviluppo di progetti di cattura e stoccaggio del carbonio in Germania fino ad ora, è necessaria una strategia globale da parte del governo federale per inserire la gestione del carbonio nell'agenda climatica tedesca. Ciò non riflette un'inversione di strategia: il precedente governo federale ha chiarito la sua intenzione di portare le tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio alla maturità del mercato già nel 2019. Al contrario, una strategia pragmatica di gestione del carbonio farebbe progredire l'obiettivo climatico più ampio, dando alla Germania maggiori possibilità di ridurre le proprie emissioni in tempi sufficientemente rapidi grazie a soluzioni di scala, come la gestione del carbonio, che le consentano di raggiungere il proprio obiettivo.  

Se la Germania sta davvero vivendo una Zeitenwende in le sue politiche economiche e climatiche, allora deve anche rendersi conto che non raggiungerà i suoi obiettivi climatici senza l'uso della gestione del carbonio. Il nuovo governo federale ha l'opportunità unica di guidare (laddove i suoi predecessori hanno fallito) una strategia di decarbonizzazione di successo, fornendo l'adeguato sostegno politico e finanziario alla nascente, ma necessaria, industria della gestione del carbonio. 

Questo è il primo di una serie di blog in due parti sulla gestione delle emissioni di carbonio in Germania. La seconda parte valuterà cosa dovrebbe includere una strategia di gestione del carbonio in Germania.