I giornali parlano, quotidianamente o quasi, dell’ILVA di Taranto, a volte avventurandosi in descrizione fantascientifiche su cosa ci succede, da dove viene l’inquinamento e un sacco di altre cose, spesso usando una terminologia di uso non proprio comune. Cerchiamo di capirci qualcosa insieme.
L’ILVA a Taranto ha un grosso impianto siderurgico, dove il minerale di ferro, così come esce dalle miniere, viene convertito in ghisa e acciaio, che poi vengono inviati alle fabbriche di auto, navi, materiali edili e quant’altro. Il cuore di questo impianto è l’altoforno, un enorme pentolone in cui si fa bruciare del carbone con il minerale di ferro: la temperatura altissima, oltre 1500ºC, la pressione, oltre 6 atmosfere, e la presenza di grandi quantità di carbonio permettono di liberare il ferro dall’ossigeno e renderlo utilizzabile. In parole povere, un altoforno prende della ruggine e la trasforma in ferro. Per rendere questo processo ottimale, si utilizzano una serie di accorgimenti che, contemporaneamente, lo rendono più complicato.
L’area dell’ILVA a Taranto vista dal satellite: si nota in basso a destra il parco del carbone.
Innanzi tutto, questi impianti hanno dimensioni colossali. A Taranto ci sono 5 altoforni, il più grande dei quali, il numero 5, ha un diametro alla base di 14 metri e alto oltre 60, l’intero stabilimento ha una superficie di oltre 15 chilometri quadrati e un porto interno per l’approvvigionamento delle materie prime. Le materie prime sono fondamentalmente minerale ferroso (ematite, ferrite, siderite, limonite…) e carboni fossili (antracite e litantrace). Questi materiali vengono normalmente conservati in enormi mucchi, su grandi piazzali, prima di essere pre-trattati per diventare idonei all’altoforno. I parchi di carbone e minerali occupano quasi un chilometro quadrato, nell’ILVA di Taranto. I parchi di carbone, in particolare, sono tra i maggiori indiziati per l’inquinamento che possono produrre: anche solo con il vento, la polvere che si alza è una fonte di particolato assolutamente rilevante.
Il minerale di ferro viene frantumato, fino ad avere una pezzatura di qualche centimetro, dopodiché si cerca di arricchirlo per evitare di fondere troppa “terra inutile”, separandolo magneticamente, sfruttandone il peso specifico per galleggiamento o con getti d’aria compressa. Il carbone fossile deve subire un trattamento molto più drastico. Così come arriva dalle miniere non è idoneo all’altoforno, deve essere prima “purificato”, per eliminare un sacco di sostanze e lasciare carbonio molto più puro e meccanicamente robusto, chiamato coke. Il coke si produce portando il carbon fossile a circa 1000ºC, in modo che perda tutte le sostanze volatili (alcune delle quali sono molto inquinanti), dopodiché viene spento con acqua ed è pronto per l’immissione in altoforno. Questo processo è probabilmente il più inquinante di tutta la filiera: nello spegnimento del coke, in particolare, si liberano in atmosfera sostanze solforate, clorate, idrocarburi, un po’ di tutto. Si possono ridurre quasi a zero le emissioni se si usano moderne tecnologie che permettono di compiere tutte queste operazioni in atmosfera “chiusa”, ma, ovviamente, un ammodernamento di questo tipo è molto costoso.
Un vecchio altoforno (foto di Wikipedia).
Una volta entrati nell’altoforno, minerale e coke vengono riscaldati ed avvengono le reazioni chimiche che portano alla produzione della ghisa, una lega di ferro per oltre il 95% e carbonio. L’altoforno è un sistema “chiuso”, i funi caldi vengono convogliati a recuperatori di calore e da essi si recuperano le polveri, prima di essere inviati a centrali elettriche come gas combustibile. Il processo primario dell’impianto siderurgico è, a meno di incidenti o anomalie, tra i meno inquinanti di tutta la filiera. Dall’altoforno escono ghisa liquida e resti di roccia, anch’essi liquidi, a cui si dà il nome di “loppa”. La ghisa viene fatta solidificare in lingotti o inviata al processo successivo, l’acciaieria. La loppa viene granulata, cioè raffreddata con l’acqua, e inviata ai cementifici, dove viene utilizzata per produrre il cemento Portland.
La ghisa viene trasportata, in enormi carri ferroviari, chiamati carri siluro, verso un impianto che riduca la quantità di carbonio in lega: di fatto, il convertitore è un forno in cui la ghisa viene riscaldata e trattata con ossigeno. Questo “brucia” parte del carbonio presente e trasforma la ghisa in acciaio, con un tenore di carbonio inferiore al 2%. Fatto questo, l’acciaio viene fatto raffreddare in forme con nomi buffi, come bramme, blumi, billette, e poi inviata alle lavorazioni “a freddo”, dove viene formata in semilavorati, lamiere, rotaie, barre, che saranno la base per le lavorazioni successive. In queste ultime fasi, soprattutto se si effettuano trattamenti superficiali come deposizioni di cromo o nickel, possono essere utilizzati reagenti chimici anche pericolosi, in quantità molto grandi.
In estrema sintesi, l’altoforno è un grande laboratorio chimico, dove del ferro “sporco”, uscito da una miniera sotto forma di rocce, viene ripulito e reso utlizzabile per costruire automobili, ponti, chiodi, navi e un sacco di altre cose. I principi su cui si fonda sono studiati dal tempo degli etruschi senza soluzione di continuità, per cui il processo è oggi molto ben noto e difficilmente si potrà immaginare qualcosa di più efficiente o semplice nel futuro. Nella lavorazione ci sono diversi processi inquinanti, per i quali sono note tecniche più o meno efficaci di riduzione dell’impatto ambientale (1, 2, 3): cicli chiusi per i gas, immagazzinamento razionale delle materie prime, manutenzione continua degli impianti. Tutto ciò è costoso e impegnativo, ma non impossibile, anche se dai giornali spesso non risulta così chiaro.