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. 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.

Tecnologie, consumi energetici, costi e impatti ambientali nell’escavazione, lavorazione e trasporto di calcare e olivina / De Marco, Serena; Caserini, Stefano. - In: INGEGNERIA DELL'AMBIENTE. - ISSN 2420-8256. - 9:3(2022), pp. 179-193. [10.32024/ida.v9i3.424]

Tecnologie, consumi energetici, costi e impatti ambientali nell’escavazione, lavorazione e trasporto di calcare e olivina

Stefano Caserini
2022-01-01

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. 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.
2022
Tecnologie, consumi energetici, costi e impatti ambientali nell’escavazione, lavorazione e trasporto di calcare e olivina / De Marco, Serena; Caserini, Stefano. - In: INGEGNERIA DELL'AMBIENTE. - ISSN 2420-8256. - 9:3(2022), pp. 179-193. [10.32024/ida.v9i3.424]
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