Criticità del carbone da coke per l'industria europea

Il coke, derivato dal carbone da coke, è uno dei principali input produttivi per l'industria siderurgica, che assorbe circa il 90% della sua produzione complessiva. Durante il processo in altoforno, il coke svolge dei ruoli cruciali come:

• agente riducente: il carbonio presente nel coke reagisce con l'ossigeno contenuto nel minerale di ferro (ossido di ferro), riducendolo a ferro metallico, essenziale per la produzione di acciaio;
• fonte di calore: la combustione del coke genera il calore necessario per la fusione del ferro;
• supporto strutturale all'interno dell'altoforno il coke forma una struttura porosa e solida che sostiene gli strati superiori di minerale di ferro e calcare, facilitando il passaggio dei gas di combustione e la circolazione del calore per le reazioni chimiche.

A causa dell'importanza economica del coke, e quindi della sua materia prima il carbone da coke all'interno dell'industria siderurgica, l'Unione Europea ha inserito il carbone da coke all'interno della lista delle Critical Raw Materials.^[1] Sebbene il rischio di fornitura del carbone da coke non sia tra i più elevati nella lista delle materie prime critiche, non va sottovalutato, dato l'alta concentrazione delle esportazioni globali in pochi paesi fornitori.

Questo articolo esplora il rischio fornitura dell'Unione Europea riguardante il carbone da coke, analizzando le esportazioni e suoi prezzi, inclusa la varietà polverizzata ma non agglomerata (codice doganale: CN270112.10), che rappresenta la tipologia più commercializzata all'interno dei paesi dell'UE.

Commercio mondiale di carbone da coke

Il grafico che segue riporta i primi 5 paesi esportatori netti di carbone da coke nel 2023.

Dall'analisi del grafico emerge che l'Australia detiene da sola quasi la metà delle esportazioni globali di carbone da coke. Gli Stati Uniti d'America seguono come secondo paese esportatore netto, controllando una quota di poco superiore al 10%. È interessante notare che, sebbene la Cina sia il principale produttore mondiale di carbone da coke, non figura tra i maggiori esportatori netti; infatti, è un importatore netto, rappresentando oltre il 10% delle importazioni mondiali, a causa dei suoi elevati livelli di consumo. In particolare, la Cina si colloca come quarto paese importatore netto a livello globale, dopo Giappone, Corea del Sud e India.

L'Unione Europea è tra i paesi importatori netti di carbone da coke ed è fortemente dipendente dalle importazioni di Australia e Stati Uniti. Nel 2023, questi due paesi hanno costituito l'80% delle importazioni totali di carbone da coke dell'UE.

L'elevata concentrazione dell'offerta in pochi paesi esportatori mette a rischio la fornitura globale di carbone da coke.
Un cambiamento improvviso delle esportazioni di carbone da coke da parte dell'Australia sarebbe sufficiente a provocare turbolenze di prezzo all'interno dei mercati del carbone da coke.

Analisi dei prezzi del carbone da coke

Nel grafico che segue si riporta un confronto tra il prezzo finanziario e quello fisico del carbone da coke.
Come prezzo finanziario si riporta il carbone da coke quotato al Dalian Commodity Exchange (DCE), mentre come prezzo fisico si riporta il prezzo doganale rilevato alle dogane dei 27 paesi dell'Unione Europea.

Confronto tra prezzi finanziari e fisici del carbone da coke

I prezzi finanziari del carbone da coke sembrano anticipare la dinamica dei prezzi fisici rilevati alle dogane europee, mostrando una forte interconnessione tra il mercato finanziario e quello regionale europeo. La correlazione tra le due serie storiche da luglio 2013 a dicembre 2023 risulta pari a 0.79 su un massimo di 1. Nell'ultimo periodo, però, i prezzi del carbone da coke hanno iniziato a discostarsi, con i prezzi finanziari che hanno mostrato una decrescita e i prezzi doganali europei che sono rimasti relativamente stabili. Questo ha abbassato notevolmente la correlazione tra i due prezzi che, da inizio anno ad oggi, è scesa a 0.43.

Strategie per ridurre l'utilizzo di carbone da coke

Per ridurre la propria dipendenza dalle importazioni di Australia e Stati Uniti, l'Unione Europea sta adoperando diverse strategie per diminuire il consumo di carbone da coke, tra cui:

• l'Iniezione di Carbone Polverizzato (PCI): che riduce significativamente i costi di produzione, abbattendo del 30% l'impiego del carbone nella produzione di acciaio;
• l'utilizzo di gas naturale e idrogeno: tramite tecniche innovative come il processo Hisarna che limitano l'utilizzo di carbone da coke.
• aumento dell'utilizzo dei rottami: in modo da ridurre la domanda di acciaio primario e, attraverso questo canale, l’uso di carbone da coke nella filiera primaria;
• utilizzo di plastiche riciclate triturate nelle miscele di carbone da coke: per sostituire parzialmente l'uso di carbone da coke.

La tecnica di Iniezione di Carbone Polverizzato (PCI) è già ampiamente utilizzata all'interno dell'UE e l'industria europea ha già raggiunto i limiti tecnici per la sostituzione del carbone da coke. Questo metodo presenta infatti lo svantaggio di compromettere gli standard di qualità necessari per la produzione di acciaio, limitandone così l'applicazione oltre una certa soglia.
Un'altra tecnica già adoperata in cui non ci potranno essere dei grossi miglioramenti è quella dell'utilizzo di plastiche riciclate triturate all'interno delle miscele di carbone da coke.
Il loro utilizzo deve essere limitato all'1-2% della miscela complessiva del prodotto, in modo da non comprometterne la qualità.

Nei prossimi anni, i principali margini di miglioramento per l'industria siderurgica europea si concentreranno sull'adozione di tecnologie a gas naturale e idrogeno come agenti riducenti alternativi al carbone da coke e sul potenziamento del mercato del riciclo dei prodotti siderurgici. Tuttavia, per implementare queste nuove tecnologie sarà essenziale ridurre i costi di produzione dell'UE per entrambe le materie prime.

Conclusioni

La criticità del carbone da coke per l'unione europea è data dalla sua importanza economica come input produttivo essenziale per l'industria metallurgica.
Questa criticità è legata anche alla concentrazione dell'offerta mondiale in pochi paesi esportatori, con l'Austrialia che detiene da sola una quota di quasi il 50% delle esportazioni globali di carbone da coke.
I prezzi fisici rilevati alle dogane europee hanno mostrato un andamento simile a quello dei prezzi finanziari, anche se nell'ultimo periodo non hanno subito la stessa dinamica decrescente.
Al momento l'UE sta già adoperando diverse strategie per limitare l'utilizzo di carbone da coke, ma presenta ancora dei grossi di miglioramenti nel potenziamento nel mercato del riciclo e nella sostituzione con gas naturale e di idrogeno come agenti riducenti.