Da Cemex e Synhelion tecnologia ad alta temperatura e CO2 riciclata per ridurre l’impatto climatico del processo di produzione del clinker

Nel 2024, durante la COP29 a Baku in Azerbaigian, la partnership fra Cemex e Synhelion ha ricevuto il prestigioso “Net Zero Industries Award” per il loro progetto di clinker solare, un passo storico verso la decarbonizzazione dell’industria del cemento.

Questa collaborazione, nata nel 2019, è riuscita a produrre clinker (normalmente il componente base, ricavato principalmente da argilla e calcare, per la produzione del cemento Portland) attraverso un processo continuo alimentato esclusivamente dal calore solare concentrato, senza ricorrere ad alcun combustibile fossile.

La tecnologia sviluppata da Synhelion consente di generare temperature superiori ai 1.500 gradi centigradi grazie a un campo di specchi eliostatici che riflettono la luce del sole su un ricevitore solare, collocato in cima a una torre.

Il calore così accumulato viene poi trasferito a un fluido termovettore che alimenta il forno per la produzione del clinker, la componente principale del cemento.

A rendere questa soluzione particolarmente innovativa è il fatto che il processo funziona in un circuito chiuso: la CO2 liberata durante la calcinazione viene catturata in forma pura e può essere quindi riutilizzata per la produzione di combustibili sintetici o sequestrata, contribuendo in entrambi i casi a chiudere il ciclo del carbonio.

Una nuova frontiera del cemento industriale

Il passaggio da un esperimento in modalità batch nel 2022 a una produzione continua ottenuta nel 2023 ha segnato una svolta importante, dimostrando che il cemento solare è tecnicamente realizzabile su base industriale.

Secondo Fernando A. González, CEO di Cemex all’epoca del lancio dell’iniziativa e al quale è subentrato Jamie Muguiro,

“questi progressi dimostrano che il cemento solare non è un sogno, ma una realtà possibile”.

Gli fa eco oggi Gianluca Ambrosetti, co fondatore e co CEO di Synhelion, che ha sottolineato come

“la tecnologia che abbiamo sviluppato può contribuire in modo significativo alla decarbonizzazione della produzione di clinker e aprire la strada a un’industria più sostenibile”.

Negli Stati Uniti d’America, il Dipartimento dell’Energia ha investito 3,2 milioni di dollari nel progetto Solar MEAD, che vede coinvolti Cemex, Synhelion e i Sandia National Laboratories.

Questo progetto mira a ottimizzare il trasferimento del calore solare al crudo di cemento e a sviluppare un impianto industriale in grado di funzionare in maniera continua. Nathan Schroeder, ricercatore presso la sede di Albuquerque in Nuovo Messico, ha commentato:

“Questo progetto migliorerà la nostra comprensione su come fornire calore agli impianti cementieri esistenti e ha un valore trasversale anche per altri settori industriali, come la lavorazione dei metalli”.

Vantaggi ambientali e tecnici del calore solare

Il calore solare ad altissima temperatura permette di eliminare completamente l’impiego di combustibili fossili nella fase più energivora del processo cementizio, ossia la clinkerizzazione.

Inoltre, consente di catturare la CO2 in forma concentrata e separabile, rendendo più efficiente l’eventuale riutilizzo o stoccaggio. Secondo l’Associazione Globale del Cemento e del Calcestruzzo (GCCA), questa innovazione può contribuire a ridurre fino al 40  per cento delle emissioni legate alla produzione di cemento, che oggi rappresenta l’8  per cento del totale globale.

Uno studio pubblicato su “npj Materials Sustainability” nel luglio 2025 ha confrontato le varie tecnologie elettriche alternative (elettrolisi, plasma, riscaldamento induttivo o a microonde) sottolineando che, sebbene possano ridurre le emissioni fino al 95  per cento, esse comportano incrementi di costo di produzione tra il 70  per cento e il 100  per cento e un notevole impatto sul CAPEX, le cosiddette spese in conto capitale.

Il riscaldamento solare, pur essendo più oneroso da installare, garantisce costi operativi inferiori (tra i 60 e gli 80 dollari per tonnellata di clinker), soprattutto in aree con alto irraggiamento solare come il Messico, il Medio Oriente, l’Africa settentrionale e l’Australia.

Un progetto europeo messicano d’avanguardia

La sinergia tra un gigante dell’industria messicana come Cemex e la cleantech svizzera Synhelion dimostra come le collaborazioni transnazionali possano generare soluzioni realmente trasformative.

Dopo una prima fase sperimentale svolta in Spagna, presso la torre solare IMDEA Energy a Móstoles vicino Madrid, i partner hanno compiuto un ulteriore balzo in avanti verso la costruzione di un impianto pilota a scala industriale, che includerà anche un sistema di accumulo termico per garantire la continuità operativa durante le ore notturne o in condizioni meteorologiche sfavorevoli.

Cemex, che già nel suo programma “Future in Action” integra economia circolare e utilizzo di scarti industriali come materie prime alternative, considera il clinker solare come uno degli asset strategici per raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050.

L’obiettivo finale dell’industria messicana è rendere questo modello replicabile a livello globale, soprattutto nelle aree geografiche più esposte all’irraggiamento solare.

Il futuro dell’industria del cemento sostenibile

A detta degli esperti, il cemento solare potrebbe affermarsi come uno standard nei prossimi decenni, se sostenuto da politiche pubbliche, carbon pricing e incentivi adeguati.

Sayee Srikarah Volaity, Bryan K. Aylas-Paredes, Taihao Han, Jie Huang, Seetharaman Sridhar, Gaurav Sant, Aditya Kumar e Narayanan Neithalath, nello studio pubblicato su “Nature” nel luglio 2025, sostengono che la decarbonizzazione profonda dell’industria del cemento è possibile soltanto con soluzioni radicali come l’elettrificazione o il solare termico ad alta temperatura.

In un contesto globale in cui la domanda di cemento continua a crescere, è fondamentale disaccoppiare produzione ed emissioni.

Il progetto Synhelion Cemex indica che non soltanti è tecnicamente possibile, ma anche economicamente sensato, puntare su tecnologie che chiudono il ciclo del carbonio e fanno leva su fonti energetiche rinnovabili. La prossima sfida sarà industrializzare il modello e superare le ultime barriere economiche, rendendo il cemento solare competitivo anche senza incentivi pubblici.

Una rivoluzione a cielo aperto alla COP29

Il riconoscimento ottenuto da Cemex e Synhelion alla COP29 rappresenta molto più di un premio simbolico: è la prova che anche settori notoriamente difficili da decarbonizzare, come quello del cemento, possono essere ripensati radicalmente.

Grazie all’uso intelligente dell’energia solare e a processi integrati di cattura del carbonio, l’industria delle costruzioni può finalmente tracciare un percorso credibile verso la neutralità climatica.

Se il progetto pilota su scala industriale avrà successo nei prossimi due anni, avremo potuto assistere alla nascita della prima cementeria interamente alimentata dal sole, segnando un punto di non ritorno nella transizione ecologica dell’industria pesante.

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