Cattura della Co2 (CCS), quali speranze per salvare il pianeta - Agenda Digitale

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Cattura della Co2 (CCS), quali speranze per salvare il pianeta

Le tecnologie di cattura e rimozione della CO2 continuano a essere sviluppate e testate, ma è fondamentale che le strategie di decarbonizzazione facciano leva principalmente sull’utilizzo di fonti rinnovabili. Ecco le strategie in atto, con i pro e i contro

4 giorni fa
Photo by Artur Łuczka on Unsplash

Le emissioni di gas serra provenienti dalle attività umane sono responsabili di circa 1,1°C di riscaldamento rispetto al periodo 1850-1900. Mediamente nei prossimi 20 anni, secondo il rapporto, la temperatura globale dovrebbe raggiungere o superare 1,5°C di riscaldamento. È inoltre evidente che i cambiamenti climatici stanno già influenzando ogni regione della Terra, in molteplici modi. Sono questi i dati preminenti del primo volume del sesto Rapporto di Valutazione dell’IPCC 8 l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), il gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico delle Nazioni Unite).

Proviamo allora a soffermarci esclusivamente sugli aspetti relativi alla cattura della CO2 e al loro potenziale contributo alla riduzione degli effetti del cambiamento climatico in atto.

La riduzione di concentrazione di CO2 in atmosfera

La riduzione di concentrazione di CO2 in atmosfera (oltre alla riduzione diretta con utilizzo di altre tecnologie quali le energie rinnovabili in sostituzione di quelle che fanno uso delle fonti fossili) può avvenire tramite diverse strategie che vanno dalla piantumazione di alberi, oppure dall’utilizzo di tecnologie innovative che permettono la separazione della molecola di CO2 dall’aria e dal suo successivo utilizzo che può essere quello della semplice pompaggio in profondità (CCS) oppure dal suo riutilizzo per produzione di energia o di biocarburanti.

I piani di Governi e aziende

Certamente molte nazioni e aziende internazionali hanno lanciato programmi ambiziosi per la riduzione delle proprie emissioni fissando scadenze e obiettivi stringenti facendo leva anche su queste tecnologie; tuttavia, il costo delle stesse e lo stadio di sviluppo ancora in alcuni casi embrionale non garantiscono circa il reale successo dei piani stessi.

Il ruolo delle foreste

Soffermandoci sulla capacità di cattura della CO2 da parte delle foreste, ad esempio, la scienza non sembra aver detto l’ultima parola riguardo l’entità esatta del potenziale di cattura della molecola da parte delle foreste. Un interessante paper pubblicato su Nature (Asymmetry in the climate–carbon cycle response to positive and negative CO2 emissions, 2021) ha rilevato che he la rimozione di tonnellate di anidride carbonica dall’atmosfera potrebbe non essere efficace nell’alleviare il riscaldamento come sperato, perché le variazioni indotte proprio dal cambiamento climatico potrebbero a sua volta, influenzare la facilità con cui le foreste assorbono la CO2 (e anche gli Oceani).

Se alcuni studi sembrano sovrastimare la potenzialità di cattura della CO2 da parte delle foreste (The global tree restoration potential, Science, 2019), altri esperti ne hanno criticato i dati; certamente il sistema non è così semplice come viene presentato; infatti come legare la piantumazione di milioni di ettari con la sussistenza di economie locali che invece fanno utilizzo delle piante stesse? Come saranno manutenuti i boschi in modo da evitare stress e forti incendi cui sempre più assistiamo nelle recenti roventi estati? Chi si occuperà del ripristino delle piante che periranno alla fine del ciclo di vita? In sintesi, quindi non basterà pagare degli Stati per avere la certezza e contabilizzare la riduzione ipotetica di CO2.

Cosa sono i sistemi di cattura Co2 CCS

I sistemi di sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS – Carbon Capture and Storage) catturano in vario modo l’anidride carbonica e poi la stoccano (o la riutilizzano) in modo che non causi più dannil

Attualmente al mondo ci sono 21 impianti in funzione, 3 in costruzione, 17 in fase avanzata di sviluppo e 24 in fase iniziale di sviluppo. Secondo i dati dell’AIE, se tutti i progetti previsti venissero realizzati, la capacità globale di stoccaggio della CO2 aumenterebbe da 40 a 130 milioni di tonnellate.

Quali tecnologie e sistemi di carbon capture

Su quali sistemi usare per la cattura c’è dibattito. Molti sono convinti che sia necessaria la ri-forestazione e piantare gli alberi.

Sono le “nature-based solution” al climate change, ma non basta. In risposta a un tweet che raccomandava di piantare alberi, Elon Musk ha detto che gli alberi “sono parte della soluzione, ma richiedono molta acqua fresca e terra. Potremmo aver bisogno di qualcosa di ultra-grande scala industriale tra 10 o 20 anni”.

Vediamo perché la tecnologia della cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio o il sequestro del carbonio (CCUS), che è spesso abbreviato in “cattura del carbonio”, finora, non è stata più ampiamente distribuita e a che punto siamo.

CCUS dalle fabbriche

Ci sono attualmente 21 progetti commerciali CCUS su larga scala in tutto il mondo in cui l’anidride carbonica viene estratta dalle emissioni delle fabbriche, secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, un’organizzazione intergovernativa dell’energia con sede a Parigi. Il primo è stato avviato nel 1972.

La prima tecnologia CCUS è stata utilizzata per il recupero migliorato del petrolio, il che significa che l’anidride carbonica viene pompata in un campo petrolifero per aiutare le compagnie petrolifere a recuperare più petrolio dal terreno.

Un esempio negli Stati Uniti è a Decatur, Ill, dove il gigante della trasformazione alimentare Archer Daniels Midland Company ha lanciato un progetto di cattura e stoccaggio del carbonio nel 2017. Ha la capacità di prendere 1,1 milioni di tonnellate di carbonio all’anno dalle emissioni rilasciate da una fabbrica di lavorazione del mais, e immagazzina quel carbonio un miglio e mezzo sottoterra.

Per la cattura del carbonio in fabbrica, le emissioni vengono fatte passare attraverso un recipiente con un solvente liquido che essenzialmente assorbe l’anidride carbonica. Da lì, il solvente deve essere riscaldato in una seconda torre – chiamata “stripper” o “rigeneratore” – per rimuovere il CO2, dove viene poi instradato per lo stoccaggio sotterraneo. Il solvente può poi essere riutilizzato nella prima nave o torre.
In termini di inversione del cambiamento climatico globale, c’è già stato troppo carbonio rilasciato nell’atmosfera per non provare a catturare il carbonio e immagazzinarlo.

Cattura diretta dall’aria

La concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera è registrata in parti per milione, o PPM. A dicembre, l’anidride carbonica atmosferica si trova a 414,02 ppm, secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Catturare il carbonio dall’aria, non dalla ciminiera di una fabbrica, si chiama “cattura diretta dell’aria”, e ci sono attualmente 15 impianti di cattura diretta dell’aria in Europa, Stati Uniti e Canada, secondo l’IEA. “La rimozione del carbonio dovrebbe giocare un ruolo chiave nella transizione verso un sistema energetico a zero,” dice l’AIE, ma attualmente è una tecnologia molto costosa.

La cattura diretta dell’aria è molto costosa perché il CO2 nell’atmosfera è solo 0,04% , e il processo tecnico di rimozione dell’anidride carbonica da un gas diventa più costoso quanto più bassa è la concentrazione di anidride carbonica. Lo stoccaggio avviene nella roccia, dove si cristallizza e resta stabile. Serviranno incentivi perché la tecnologia possa scalare e diventare sostenibile.

Cattura con biomassa

La bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS) è il processo di estrazione della bioenergia dalla biomassa e di cattura e stoccaggio del carbonio, rimuovendolo così dall’atmosfera.

Il carbonio nella biomassa proviene dall’anidride carbonica (CO2), un gas a effetto serra che la biomassa estrae dall’atmosfera quando cresce. L’energia viene estratta in forme utili (elettricità, calore, biocarburanti, ecc.) quando la biomassa viene utilizzata tramite combustione, fermentazione, pirolisi o altri metodi di conversione. Una parte del carbonio nella biomassa viene convertita in CO2 o biochar che può essere immagazzinata rispettivamente tramite sequestro geologico o applicazione al terreno, permettendo la rimozione dell’anidride carbonica e rendendo il BECCS una tecnologia a emissioni negative.

Il Quinto Rapporto di Valutazione dell’IPCC del Gruppo Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC), suggerisce una gamma potenziale di emissioni negative da BECCS da 0 a 22 gigatonnellate all’anno. Al 2019, cinque impianti in tutto il mondo utilizzavano attivamente le tecnologie BECCS e catturavano circa 1,5 milioni di tonnellate all’anno di CO2.

L’ampia diffusione del BECCS è limitata dal costo e dalla disponibilità della biomassa. Sembra improbabile che si trasformino in modo profondo ed esteso le colture per una diffusione di questi sistemi.

Conclusioni

In conclusione, sebbene le tecnologie di cattura e rimozione della CO2 continuano a essere sviluppate e testate è fondamentale che le strategie di decarbonizzazione facciano leva principalmente sull’utilizzo di fonti rinnovabili.

Certamente altre tecnologie potranno essere di supporto nei piani futuri e in particolari condizioni; tuttavia, queste non devono essere una giustificazione per mantenere lo status quo e non cambiare i sistemi di produzione.

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