Quanto influirà il prezzo del carbonio nell’UE su cose che utilizzano gas naturale come elettricità, cemento e metanolo?

La crisi energetica in Europa continua a diminuire mentre i prezzi tornano a livelli prossimi all’utile. Investitore Cleantech e co-conduttore di Ridefinire l’energia Gerard Reid ha sottolineato che i prezzi del gas naturale sono scesi dell’80% in nove mesi e si è chiesto se potrebbero avvicinarsi allo zero.

Mi chiedevo quale sarebbe stato l’impatto delle linee guida sul bilancio del sistema di scambio delle emissioni dell’UE (ETS). Recentemente ho esaminato le linee guida fino al 2050, notando che si sono trasformate in 203 dollari per tonnellata di CO2 nel 2030 in dollari del 2023, 287 dollari nel 2050 e 296 dollari nel 2050, più o meno in linea con il costo sociale del carbonio su cui concordano Canada e EPA. . Ho fatto un rapido confronto tra l’impatto su un parco eolico e un impianto a gas naturale fittizio e quello di qualsiasi impianto a gas in funzione nel 2035 che avrebbe funzionato solo per una piccola percentuale del tempo e avrebbe ottenuto ingenti somme di denaro per raggiungere il pareggio di elettricità.

Ma non avevo fatto una valutazione per merce prima di questo commento e ho pensato che sarebbe stato interessante. Ho scelto i prezzi all’ingrosso dell’elettricità per MWh, il costo del cemento per tonnellata e il costo del metanolo per tonnellata.

Al momento, tali prodotti hanno i seguenti prezzi medi all’ingrosso recenti nell’UE. Un MWh a 129 dollari. Una tonnellata di cemento a 117 dollari. Una tonnellata di metanolo a 398 dollari.

Questo è incentrato sul gas naturale e ciascuna di queste materie prime ha un percorso principale per la sua creazione che utilizza il gas naturale. L’elettricità viene generata in unità di generazione di gas naturale che emettono circa 0,4 tonnellate di CO2 per ogni MWh, insieme a 0,2 tonnellate di CO2e derivanti dalle perdite di metano in Europa (di più negli Stati Uniti, ancora di più in molte altre parti del mondo).

Il cemento utilizza gas naturale per riscaldare i forni di calcare e il tamburo del clinker. Prende 4.982.000 btu di gas naturale per tonnellata di cemento. Con 36.303 btu per metro cubo e 0,76 kg per metro cubo di gas naturale, si tratta di poco più di 0,1 tonnellate di gas naturale. Quando brucia, crea poco meno di 0,3 tonnellate di CO2. Ciò ovviamente comporta una perdita di metano, circa 0,14 tonnellate di CO2e. Per questo sforzo ignorerò le emissioni di CO2e circa doppie dal processo da calcare a calce viva e mi concentrerò sulla facile raccolta del gas naturale per il riscaldamento.

Il metanolo è a un livello completamente nuovo. Il metanolo è ottenuto dal gas naturale e produce fino a 1,5 tonnellate di CO2 per tonnellata di metanolo, insieme a un altro cacciatore di perdite di metano di forse 0,4 tonnellate.

CO2 e metano Emissioni di CO2e solo da gas naturale per MWh, tonnellata di cemento e tonnellata di metanolo, grafico per autore

Oggi l’EU ETS non si applica al metano e ad altri equivalenti di anidride carbonica come gli NOx. Nel 2026 lo farà. Ed è allora che entrerà in vigore il meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere e tutta la CO2 e la CO2e contenute nei beni importati verranno prezzate come se fossero prodotte nell’UE. La terza economia più grande del mondo sta effettivamente applicando un prezzo del carbonio a tutti i paesi che esportano da qualsiasi parte del mondo, vale a dire a quasi tutti.

All’attuale prezzo ETS dell’UE di 96 dollari, l’elettricità generata dal gas naturale dovrebbe costare 36 dollari in più. Ogni tonnellata di cemento dovrebbe costare 47 dollari in più solo per la quota di emissioni derivanti dall’uso del gas naturale (e circa il doppio a causa della CO2 derivante dal processo da calcare a calce viva). Ogni tonnellata di metanolo dovrebbe costare 247 dollari in più.

Costo di un MWh, tonnellata di cemento e tonnellata di metanolo con il prezzo del carbonio nell’UE solo sul gas naturale in dollari del 2023, grafico per autore

Nel 2030, utilizzando le linee guida di bilancio dell’UE per i casi aziendali di 203 dollari per tonnellata di CO2e che include il metano, i numeri aumenteranno considerevolmente. Un aumento di 122 dollari per MWh, 87 dollari per tonnellata di cemento e ben 386 dollari per tonnellata di metanolo.

E così via. Ovviamente non c’è nulla di gratuito nel gas naturale, e non era questo ciò che Reid stava suggerendo. Ma i prezzi delle materie prime non raccontano la storia oggi e certamente non raccontano la storia nei prossimi anni e decenni.

Tutto ciò che utilizza combustibili fossili verrà eliminato dal mercato molto rapidamente. Un MWh di energia eolica che contiene circa 0,008 tonnellate di CO2e che riceve oggi 129 dollari sul mercato all’ingrosso costerà all’utente finale forse 0,07 dollari da utilizzare quando viene applicato il prezzo del carbonio. Nel 2050, l’intensità di CO2 dell’energia eolica diminuirà considerevolmente man mano che la sua produzione, distribuzione e costruzione si decarbonizzeranno, quindi sarà probabilmente nell’ordine di 0,002 tonnellate di CO2e. Ciò potrebbe costare all’utente finale $ 0,06 in più.

Non è possibile decarbonizzare la produzione di gas naturale senza ricorrere a molta tecnologia a caro prezzo e senza bruciare molta più energia per ridurla a un livello semplicemente peggiore dell’eolico o del solare. I costi aggiuntivi non sono al livello dei prezzi del carbonio previsti, ma sono comunque ampiamente superiori al prezzo del carbonio per l’energia eolica e solare. Dato che l’elettricità generata dal gas naturale è già più costosa dell’energia eolica e solare, col tempo sarà sempre meno competitiva.

Per il cemento, le alternative non sono così nette. È possibile utilizzare il calore elettrico ai prezzi sopra elencati e quindi ridurre tali sommatori fino ad avvicinarsi allo zero man mano che l’elettricità si decarbonizza. La CO2 derivante dal processo dal calcare alla calce viva è ancora in sospeso ed è circa il doppio del consumo energetico, e questo è uno dei pochi luoghi in cui ritengo che la cattura e il sequestro del carbonio potrebbero avere un ruolo economicamente competitivo. Naturalmente, la barca di CCS verrà percorsa esattamente alla stessa distanza di tutti gli altri concorrenti di cemento a basse emissioni di carbonio che esistono ma che attualmente non sono economici. Abbiamo alternative da anni, semplicemente abbiamo scelto di non permettercele.

Per quanto riguarda il metanolo, ha delle alternative, ma non sono eccezionali o poco costose. La produzione di circa 170 milioni di tonnellate di metanolo oggi rappresenta un problema di carbonio compreso tra 500 e 700 milioni di tonnellate di CO2e, un problema di carbonio molto significativo, in parte perché circa un terzo di esso è prodotto da gas di carbone con emissioni ancora più elevate. Il metanolo può essere prodotto dal biometano di origine antropica, ma fonti come discariche e allevamenti non sono così concentrate come il gas naturale. Le moderne ed efficienti fabbriche di metanolo richiedono 3.000 tonnellate di metano al giorno o più, e le grandi discariche potrebbero emetterne una quantità simile in un anno.

I digestori anaerobici in cui la biomassa di scarto viene trasformata in biometano rappresentano un problema climatico diverso, in quanto tendono a perdere molto lungo tutta la catena di approvvigionamento. Qualsiasi percorso che attraversi un gas ad alto potenziale di riscaldamento globale come il metano dovrebbe essere visto con scetticismo. L’alternativa è il metanolo sintetico, dove la CO2 proviene forse dai cementifici e l’idrogeno dall’elettrolisi, ma poiché l’idrogeno può essere verde ma non può essere economico, anche questo è un percorso costoso. Inoltre, non è possibile riutilizzare gli impianti di metanolo esistenti poiché il processo è completamente diverso.

Non esiste un percorso per il metanolo che non sia molto più costoso di quanto lo sia oggi, quindi ovunque esista un’alternativa, è probabile che venga utilizzato al suo posto. In un modo o nell’altro, il prezzo del metanolo sta aumentando.

Il risultato è che, mentre il gas naturale come merce sta diventando più economico negli ultimi mesi, il costo per gli utenti aumenterà sempre di più nei prossimi anni se si trovano nell’UE o esportano qualcosa nell’UE. Ciò è vero anche in Canada, dove il prezzo del carbonio si applica già anche al metano, sebbene il prezzo sia attualmente ben al di sotto di quello dell’UE. Come indicazione di dove andrà il prezzo del Canada, il costo sociale del calcolo del carbonio che il paese condivide con gli Stati Uniti prevede che il costo reale di ogni tonnellata di carbonio sia molto più costoso del nostro prezzo del carbonio.

Se qualcosa nel tuo flusso di valore utilizza combustibili fossili e sei in competizione con organizzazioni che non includono combustibili fossili nei loro flussi di valore, perderai rapidamente affari nei prossimi anni.