L`industria cinese del cemento verso la

L’industria cinese del cemento
verso la sostenibilità
La produzione del cemento è un settore chiave
per la riduzione dei consumi di energia.
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Sui Tongbo
Docente e Vice Presidente
China Building Materials Academy
L
a Cina è il secondo produttore e
consumatore mondiale di energia.
Il consumo di energia per uso industriale è pari al 70% del totale e genera,
rispettivamente, il 40% e l’85% dei due
inquinanti principali, CO2 e SO2. Tra il
1985 e il 2005, il consumo di energia in
Cina è cresciuto a tassi stupefacenti.
Ma a partire dal 2006, il governo cinese
ha deciso di ridimensionare questa
tendenza poichè lo Sviluppo Sostenibile
rappresenta un obiettivo strategico per
la Cina. Nel corso dell’undicesimo piano
quinquennale cinese (2006-2010), il
Paese intende ridurre l’intensità energetica del 20% e l’inquinamento del 10%.
Ciò significa diminuire il consumo energetico per unità di PIL da 1 tonnellata
equivalente di petrolio nel 2005 a 0,80
tonnellate equivalenti nel 2010.
L’industria delle costruzioni assorbe in
Cina una quota consistente dell’energia
totale. Nel 2007, il settore ha consumato
137 milioni di tonnellate equivalenti di
petrolio, pari al 7% del consumo energetico nazionale e al 10% del consumo energetico industriale. Il settore del cemento
assorbiva fino al 58% dell’energia industriale utilizzata in Cina. Il cemento è
un settore chiave per la riduzione del
Nel 2007 l’industria del cemento ha assorbito il 58% del consumo energetico totale dell’industria cinese
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Nel 2000 la Cina ha prodotto 595 milioni di tonnellate di cemento. Nel 2007 ne ha prodotte 13,6 miliardi di tonnellate
consumo energetico prevista dall’undicesimo piano quinquennale. All’interno
di questo settore sono state adottate, a
partire dal 2006, una serie di politiche e
di misure che hanno prodotto risultati
importanti.
Panoramica sull’industria cinese
del cemento
La produzione del cemento continua a
crescere e a svilupparsi costantemente.
La capacità produttiva della Cina è stata
di 1,36 miliardi di tonnellate nel 2007
e di 1,4 miliardi di tonnellate nel 2008:
quasi metà della produzione mondiale
di cemento. A partire dal 1986 la Cina
è stata leader mondiale nella produzione
di cemento per 24 anni consecutivi.
La struttura industriale è costantemente
migliorata. La percentuale di cemento
prodotta dai nuovi forni a via secca ha
raggiunto il 55% del totale nel 2007 e
il 61% nel 2008, aumentando rispettivamente dell’11% e del 17% sul dato 2005
(44%). Attualmente vi sono in Cina 171
nuove linee di produzione di cemento a
via secca con una capacità superiore a
quattromila tonnellate al giorno.
È aumentata anche la concentrazione
produttiva. La produzione di cemento
effettuata dalle prime 17 cementerie
della Cina (che hanno una capacità superiore a dieci milioni di tonnellate all’anno)
ha rappresentato il 27% della produzione
totale nel 2007 e il 30% nel 2008.
La produttività è cresciuta significativamente. Nel 2000, 1,67 milioni di addetti
hanno prodotto 595 milioni di tonnellate
di cemento. Ma nel 2007, 1,18 milioni di
addetti ne hanno prodotto 13,6 miliardi
di tonnellate.
A questo fortissimo incremento della
produttività hanno contribuito i miglioramenti tecnologici e l’ammodernamento
dei macchinari.
Progressi significativi sono intervenuti nella tecnologia e nello sviluppo
dei macchinari per la produzione del
cemento. Circa il 95% delle macchine
utilizzate sulle nuove linee di produzione
a via secca con una capacità superiore a
5.000 tonnellate al giorno sono prodotte
e distribuite localmente. Alla fine del
2006, più di 700 nuove linee di produzione a via secca hanno cominciato a
utilizzare tecnologie e macchinari cinesi.
L’esportazione di tecnologie e di macchinari è cresciuta rapidamente; vengono
esportate in tutti i Paesi del mondo,
inclusa l’Europa. Due linee di produzione
dalla capacità di 10.000 tonnellate di
clinker al giorno sono state installate
in Arabia Saudita e negli Emirati Arabi
Uniti. La quota di mercato mondiale
delle macchine cinesi per la produzione
di cemento è attualmente del 37%.
Tecnologie e macchine cinesi sono state
installate anche in Tailandia per la cogenerazione di energia dal recupero dei
cascami di calore dei forni. Alla fine
del 2006, 107 linee di produzione del
cemento sparse nel mondo avevano
adottato, o progettavano di adottare,
tecnologie e macchinari cinesi.
Efficienza energetica nel settore
Il consumo energetico nell’industria
cinese del cemento è diminuito sensibilmente con il miglioramento delle
tecnologie e dei macchinari. Nel 2006 il
consumo medio di energia nel settore era
di 99 chilogrammi equivalenti di petrolio per tonnellata, ossia il 15% in meno
rispetto al 2002.
Secondo un’indagine effettuata su più
di 2.000 cementerie cinesi nel 2007, il
consumo medio di calore per ogni tonnellata di clinker prodotta era di 88 chilogrammi equivalenti di petrolio, mentre
il consumo con il moderno processo di
produzione a via secca ammonta a 81
chilogrammi equivalenti di petrolio, e
con la tecnologia più avanzata si assesta
addirittura sotto i 77 chilogrammi.
Politiche per l’efficienza energetica
e la riduzione delle emissioni
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L’obiettivo complessivo dell’industria
cinese del cemento è promuovere l’uso
responsabile delle risorse attraverso
il corretto impiego delle tecnologie,
cercando di soddisfare al tempo stesso
le esigenze di crescita economica nazionale. Nel perseguimento di questo obiettivo, un supporto fondamentale verrà
fornito dal governo centrale a 60 grandi
cementerie selezionate. Inoltre, le tecnologie più obsolete verranno progressivamente abbandonate. I forni a via umida,
i forni lunghi a via secca e i forni verticali costituiscono delle tecnologie superate, e, a partire dal 2006, il totale dei
206 forni a via umida sono stati eliminati
e metà della capacità produttiva basata
sui forni verticali verrà progressivamente
abbandonata.
Nel 2007 il governo centrale ha emanato
un decreto che consentiva l’eliminazione
graduale di 250 milioni di tonnellate di
capacità tra il 2007 e il 2010. I governi
locali sono stati invitati a sottoscrivere
contratti con il governo centrale per l’attuazione del piano. Questa operazione
avrà un peso significativo nella riduzione
delle emissioni di biossido di carbonio.
Varie disposizioni normative e regolamentari guideranno il progressivo abbandono delle produzioni più obsolete, e in
particolare la Product Quality Law, la
Environmental Protection Law, le Cement
Industry Development Policies, uno
Special Programme on Cement Industry
Development, e le norme per accelerare
lo Structural Adjustment of the Cement
Industry, che sono state approvate dal
Consiglio di Stato.
Effetti delle riduzioni nell’uso
di energia e nelle emissioni di CO2
I risparmi preliminari raggiunti dalla
progressiva eliminazione di 50 milioni
di tonnellate di capacità produttiva
obsoleta sono 500 milioni di chilowattora e 1,8 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio. Nello stesso tempo, si
eliminano dal ciclo produttivo 600.000
tonnellate di polveri, 590.000 tonnellate
di CO2 e 150.000 tonnellate di SO2.
Sostituendo 250 milioni di tonnellate di
capacità produttiva obsoleta nell’arco
di cinque anni, si risparmieranno 2,5
miliardi di chilowattora, con minori
emissioni pari a 3 milioni di tonnellate di
polveri, 3 milioni di tonnellate di CO 2 e
750.000 tonnellate di SO2.
Gli effetti del risparmio energetico e
della riduzione delle emissioni sono considerevoli. I governi locali concederanno
dei finanziamenti agli impianti dismessi
di taglia minore. Tutti i livelli di governo
sono coinvolti nella gestione della ricollocazione degli operai licenziati. Gli
operatori dei vecchi impianti avranno la
priorità nella assegnazione di quote di
proprietà delle nuove cementerie. Ove
possibile, le piccole cementerie verranno
riconvertite in centri di macinazione.
Dovranno essere messe in campo svariate misure per gestire adeguatamente
i vari problemi che emergono dalla
dismissione degli impianti.
Efficienza dai miglioramenti
di processo
Tutti i forni utilizzati nei processi a via
umida sono stati sostituiti da forni a via
secca dotati di precalcinatore e la percentuale di forni verticali è stata ulteriormente ridotta, con l’obiettivo di portarla al 30% del totale. La percentuale di
cemento prodotta con il moderno processo a via secca è salita al 55% nel 2007
e al 61% nel 2008. Nel 2007 si stimava
un risparmio di 1 milione di tonnellate
equivalenti di petrolio - corrispondente
a una riduzione di 3,6 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 - grazie al maggiore impiego del moderno processo a
via secca. Con l’impiego di questo nuovo
processo, nel 2007 si sono ridotte le
e a basse emissioni di CO2” (o cementi
low-e). Questa denominazione si riferisce
alla presenza di silicato bicalcico nel
clinker impiegato per la produzione del
cemento. Una variante del clinker belitico
è stata commercializzata con successo in
vari progetti di edilizia pubblica, tra cui
la Diga delle tre gole. Il cemento low-e
può consentire risparmi energetici fino al
20%, con riduzioni nelle emissioni di CO2
nell’ordine del 10% rispetto al normale
cemento Portland. Offre anche più lavorabilità, rilascio di calore, tenuta nel
tempo e durabilità rispetto al cemento
e al calcestruzzo aiutando a ottimizzare l’efficienza energetica nella produzione di cementi e calcestruzzi di qualità.
L’industria cinese del cemento ha fatto
dunque dei grandissimi progressi nelle
proprie performance ambientali.
Nel 2007, il consumo energetico totale
per tonnellata di cemento era 81 kg equivalenti di petrolio, il 4% in meno rispetto
al 2006 e il 9% in meno rispetto al
2005. Il consumo specifico di calore per
la sinterizzazione del clinker è diminuito
del 2,8% rispetto al 2006 e del 4,8%
rispetto al 2005.
Il futuro dell’industria cinese
del cemento
emissioni SO2 di 3,3 milioni di tonnellate,
quelle di CO2 di 37 milioni di tonnellate
e le polveri di 4,4 milioni di tonnellate
rispetto ai valori del 2001.
Combustibili alternativi,
materie prime alternative
e cogenerazione
Attraverso l’impiego di combustibili e
materie prime alternativi, e attraverso
la cogenerazione, si può ridurre l’uso
di risorse naturali e di fonti fossili nella
produzione di cemento. Sono in atto
degli sforzi per riutilizzare i rifiuti e per
il recupero dei cascami di calore dispersi
durante il processo di produzione. In
alcuni progetti pilota, all’interno dei forni
della cementeria, si stanno iniziando ad
utilizzare combustibili e materie prime
alternative. In Cina, il fattore clinker –
ossia la percentuale di clinker presente
nel cemento – è mediamente dello 0,7%.
Nel 2007, i miglioramenti apportati nella
gestione di rifiuti hanno fatto diminuire
il volume complessivo dei rifiuti inviati a
discarica, incluse loppa e ceneri volanti, a
300 milioni di tonnellate, con una conseguente riduzione nelle emissioni di CO2.
Finora 92 linee di produzione del
cemento hanno adottato un sistema di
cogenerazione a bassa temperatura. La
capacità installata totale è 740 megawatt
e l’out-put energetico annuale è 4,96
miliardi di chilowattora. Questo sistema
fa risparmiare 1,27 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio ed elimina
ogni anno 4,73 milioni di tonnellate di
emissioni di CO2. Un nuovo approccio per
ridurre il biossido di carbonio nella produzione del cemento è accrescere la produzione di clinker belitico, ottenendo così
dei cementi “a basso consumo energetico
Le previsioni indicano che nel giro di dieci
anni il consumo di cemento toccherà il
picco massimo intorno a 1,7-1,8 milioni
di tonnellate. Il tasso di concentrazione (concentration rate, CR) dovrebbe
aumentare di dieci punti percentuali
arrivando al 70%, e il numero delle
cementerie dovrebbe salire a 300, ossia
una decina di aziende per ciascuna
provincia.
Entro il 2030, il consumo specifico di
calore scenderà a 77 kg equivalenti di
petrolio per tonnellata di clinker, con
una riduzione del 19,91% rispetto al
2005 (96kg/t). Sistemi di cogenerazione
verranno costruiti in tutti i nuovi impianti
di produzione a secco per ridurre le
emissioni di CO2 e promuovere uno
sviluppo pulito. Entro il 2010, un sistema
elettronico di gestione delle performance
verrà introdotto nelle aziende principali, per estendersi a tutte le imprese
del settore entro il 2020. Tecnologie
emergenti come i cementi low-e verranno
ulteriormente sviluppate per sostenere
l’industria cinese nel migliorare le sue
performance ambientali. ■
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