Grazie alla collaborazione tra Iris Ceramica Group e Edison Next, la speciale H2 Factory® ha sfornato a luglio di quest’anno la prima lastra ceramica al mondo prodotta con l’impiego di un blend di idrogeno verde e gas naturale. Il risultato è parte di un progetto ambizioso destinato ad accompagnare Iris Ceramica Group lungo il percorso di decarbonizzazione e transizione ecologica
In Emilia Romagna la prima industria ceramica “green”
Il primo progetto al mondo per decarbonizzare l’industria ceramica con idrogeno verde è tutto italiano e offre un reale esempio di sostenibilità a 360°. L’iniziativa porta la firma di due eccellenze nostrane: Iris Ceramica Group, leader mondiale nella realizzazione di soluzioni innovative e grandi lastre in ceramica tecnica di alta gamma per il settore design, arredo e architettura che esporta nel mondo l’eccellenza del Made in Italy, e Edison Next, società del Gruppo Edison che ha la missione di accompagnare aziende, Pubbliche Amministrazioni e territori nel loro percorso di decarbonizzazione e transizione ecologica. Ed è proprio da questo impegno messo al servizio del made in Italy che nel 2022 è nato l’accordo per H2 Factory®.
Di cosa si tratta? Del nuovo stabilimento produttivo di Castellarano (in provincia di Reggio Emilia) che, per la realizzazione di grandi lastre in ceramica tecnica 4D – dove la quarta dimensione è quella della sostenibilità – intende autoprodurre e impiegare nei propri processi idrogeno verde – ossia alimentato da energia solare e acqua piovana. L’investimento complessivo da parte di Iris Ceramica Group per questo progetto è di circa 50 milioni di euro.
L’H2 Factory® rappresenta una vera e propria “vetrina” dell’innovazione tecnologica e fa da apripista per il settore ceramico. Tutto è stato studiato e progettato per sfruttare al massimo le risorse, alleggerendo l’impronta carbonica complessiva.
L’impianto ha già sfornato la prima lastra in Ceramica 4D, prodotta grazie a una miscela di idrogeno e gas naturale, fase iniziale di un progetto più ampio e ambizioso.
Come decarbonizzare l’industria ceramica
La produzione ceramica fa parte di quei settori definiti in gergo Hard-to-Abate (letteralmente “difficili-da-abbattere”), segmenti particolarmente complessi da decarbonizzare in quanto caratterizzati da un’alta intensità energetica e privi di opzioni di elettrificazione scalabili. Al pari delle fonderie, dell’industria chimica, quella del cemento, della carta, del vetro e dell’acciaio.
Tutte queste industrie messe insieme generano il 20% delle emissioni italiane di CO2 totali, di cui circa l’1% è attribuibile alla sola industria ceramica (dati di Confindustria Ceramica); è facile intuire come abbattere tali emissioni rappresenti uno dei grandi obiettivi della transizione energetica nazionale. Ma il percorso verso il net zero non deve danneggiare la competitività dei settori sopracitati; settori che da soli generano oggi in Italia 94 miliardi di euro di Valore Aggiunto Lordo offrendo 1,25 milioni di posti di lavoro (dati di The European House – Ambrosetti).
Come procedere dunque? Secondo uno studio di Boston Consulting Group, ognuno di questi segmenti necessita di una specifica attenzione istituzionale per garantire i tempi, l’evoluzione della regolamentazione, le risorse e lo sviluppo di nuove tecnologie di decarbonizzazione. Ma è già possibile tracciare uno scenario.
In particolare, per decarbonizzare l’industria ceramica, il documento individua delle precise leve prioritarie per ridurre le emissioni. Mettendo su un secondo piano l’elettrificazione – a causa della fattibilità limitata – e l’impiego di tecnologie di cattura, stoccaggio e utilizzo della CO2 (CCUS) – a causa delle basse concentrazioni dell’anidride carbonica dei punti emissivi. Per gli autori le soluzioni più promettenti per decarbonizzare il settore ceramico sono rappresentate dai combustibili verdi. O, più precisamente, dalla sostituzione del gas naturale con biogas/biometano o idrogeno rinnovabile. Secondo il rapporto questa opzione permetterebbe di abbattere circa il 35% della CO2 del comparto in uno scenario al 2050.
Ma per trasformare tale scenario in realtà servono impegno e concretezza. In quest’ambito, l’accordo tra Iris Ceramica Group e Edison Next fa da apripista per la transizione energetica nazionale. Il processo industriale messo a punto mostra, da un lato, che la strada è percorribile, dall’altro, che il Made in Italy può puntare a un ruolo di primo piano creando un modello alternativo.
H2 Factory®, come funziona la prima industria ceramica a idrogeno verde?
L’H2 Factory® sorge a Castellarano, comune del Reggiano. I lavori di realizzazione sono terminati nel 2022 dando il via, quest’anno, alla fase di test, con l’obiettivo di raggiungere entro 5 anni una produzione 100% idrogeno verde.
Sviluppata con i più elevati standard progettuali, la fabbrica “a idrogeno verde” costituisce un unicum nel suo settore per più di un motivo. Innanzitutto, è la prima al mondo ad aver concretamente integrato l’H2 nella produzione di ceramica.
E’ stata fin da subito dotata di tecnologie innovative, come l’installazione di un nuovo forno “hydrogen ready”, ovvero pronto per essere alimentato con un blend di idrogeno e gas naturale, e delle infrastrutture necessarie per la produzione, la conservazione e l’utilizzo di idrogeno verde; il che ha richiesto accorgimenti speciali sotto il profilo impiantistico e anche in termini di opere cantieristiche strategiche, come la realizzazione di vasche di raccolta dell’acqua piovana da utilizzare nel processo di elettrolisi, del sistema di pannelli fotovoltaici sul tetto dello stabilimento, di aree ad hoc di produzione e stoccaggio dell’idrogeno verde e di tutta l’infrastruttura per la distribuzione dell’idrogeno verde all’interno dello stabilimento.
Il gas verde è generato direttamente in loco, grazie a un impianto pilota realizzato da Edison Next e avviato a maggio 2024 per consentire la fase di test. Comprende due elettrolizzatori temporanei dalla potenza complessiva di 120 KW elettrici, alimentati da energia rinnovabile. Questi elettrolizzatori, posizionati all’interno di un container, possono arrivare a produrre complessivamente 20 metri cubi di idrogeno verde all’ora dall’acqua.
L’idrogeno verde così prodotto viene trasportato all’interno di tubature sino al forno della fabbrica. La cottura è la fase da cui dipende direttamente la qualità del prodotto finale.
Non si tratta ovviamente di un forno “tradizionale” bensì di un nuovo forno di ultima generazione “hydrogen ready”, che in questa fase di test è in grado di funzionare con una miscela di gas naturale e idrogeno verde fino a circa il 7% garantita attraverso una blending unit che è stata installata sempre da Edison Next. Questa percentuale è però destinata ad aumentare una volta installato l’impianto definitivo.
“Il principio alla base della nostra fabbrica a idrogeno verde è quello che io definisco un nuovo umanesimo industriale”, ha spiegato Federica Minozzi, CEO di Iris Ceramica Group. “La sfida è fare da apripista al settore ceramico e all’intero distretto, dimostrando che anche un’industria energivora può trasformarsi in un modello virtuoso di transizione energetica ‘net zero’”.
La Ceramica 4D prodotta con l’idrogeno verde
Questa estate il progetto, nell’ambito della fase preliminare di test, ha permesso di realizzare la sua prima grande lastra in ceramica tecnica 4D (3,2m di lunghezza x 1,6m di larghezza x 12 mm di spessore), caratterizzata dalle sue quattro dimensioni – per questo definita Ceramica 4D – in cui alla tridimensionalità della materia e della venatura, che attraversa tutto lo spessore della lastra, si aggiunge la quarta dimensione della sostenibilità.
Si tratta del primo tangibile risultato della fase di test avviata per approfondire l’utilizzo della tecnologia e, al contempo, per verificare il comportamento del materiale in fase di cottura. L’obiettivo di questa sperimentazione è poter industrializzare la produzione con idrogeno verde con la certezza di ottenere l’eccellenza qualitativa, tecnica ed estetica delle grandi lastre in Ceramica 4D prodotte da Iris Ceramica Group.
“Questa fase rappresenta un passo concreto verso il net zero per un settore industriale particolarmente energivoro come quello ceramico”, ha spiegato questa estate Giovanni Brianza CEO di Edison Next. “Si tratta della dimostrazione che mettendo in campo tecnologia e innovazione, ma anche competenze e determinazione, si possono raggiungere risultati importanti anche in ambiti in cui la sfida risulta difficile, poiché richiede un ripensamento dell’intero processo produttivo e l’utilizzo di tecnologie più prospettiche, come l’idrogeno”.
I prossimi passi di Edison Next e Iris Ceramica Group
Il progetto ovviamente non si fermerà qui. L’obiettivo è aumentare la scala per riuscire a industrializzare il processo. I prossimi passi? Edison Next si sta occupando della progettazione e successiva realizzazione del sistema definitivo, ovvero un impianto di elettrolisi di capacità pari a 1 MW in grado di produrre circa 132 tonnellate di H2 all’anno, che andranno ad alimentare il forno “hydrogen ready” con una miscelazione di metano e idrogeno verde fino a circa il 50%.
Il blend consentirà fin da subito di sostituire circa 500.000 metri cubi di gas metano all’anno e un risparmio di circa 900 tonnellate all’anno di CO2 (Asseverazione LEAP s.c.ar.l. Laboratorio Energia ed Ambiente Piacenza).
Il sistema di produzione di idrogeno verde in via di realizzazione da parte di Edison Next è già pensato per consentire un ulteriore raddoppio della generazione di H2 e permetterà di alimentare un nuovo forno 100% idrogeno già allo studio.
“Con il supporto tecnico e di servizi ad alto valore di Edison Next – ha sottolineato Minozzi – puntiamo al raggiungimento della carbon neutrality della nostra produzione di lastre in ceramica entro il 2030. C’è un filo rosso che lega l’economia all’ecologia, come ben espresso da mio padre già negli anni ‘60 con l’equazione: Economia = Ecologia. Crediamo e sosteniamo una nuova cultura industriale del saper fare, che vede in questa transizione ecologica necessaria un’occasione di cambiamento per un presente e un domani migliore”.
