Cattura e stoccaggio del carbonio: è veramente possibile sequestrare le emissioni?

Impianti di Ccs sono già attivi in varie parti del mondo, con risultati altalenanti. Alto costo energetico e rischio microsismico tra gli ostacoli. Ma secondo l’amministrazione Biden in alcuni settori sono indispensabili.

di Flavio Natale

“Più gli sforzi di mitigazione decisivi sono rinviati nel tempo, maggiore sarà la necessità di ricorrere alle tecnologie a emissioni negative nella seconda metà del 21esimo secolo, per mantenere la media globale dell’aumento della temperatura al di sotto dei 2°C”. Questo diceva l’Unep nel suo Emission Gap Report già nel 2013 e, oggi, a oltre sette anni di distanza, è ancora un punto all’ordine del giorno.

Parlare di tecnologie a emissioni negative – come alcuni impianti di cattura del carbonio – è, nella percezione dei non addetti ai lavori, un tema connotato di marcati tratti futuristici: giganteschi macchinari rimuoverebbero infatti significative quantità di carbonio dalle emissioni delle industrie o dall’atmosfera (più avanti vedremo le differenze) per poi confinarle sottoterra, come polvere nascosta sotto il tappeto. Il fatto è che, come avviene spesso, il futuro è già arrivato e noi nemmeno ce ne siamo accorti. Questi impianti sono infatti già attivi in varie parti del mondo, o in fase di progettazione. Comprenderne i vantaggi, i rischi e le traiettorie dei prossimi anni è l’obiettivo di questo focus.

“Esistono modalità diverse di cattura. Occorre perciò una premessa tecnica per capire qual è il problema, cosa risolve e cosa invece provoca”, spiega Toni Federico, direttore del comitato scientifico della Fondazione per lo sviluppo sostenibile e coordinatore per ASviS dei Gruppi di Lavoro Energia e Clima (Goal 7 e 13), in una conversazione informale sull’argomento. “La cattura della CO2 nasce principalmente nel campo dell’estrazione del gas naturale. Questo gas non compare mai da solo, ma ha una quota considerevole di anidride carbonica, che deve essere rimossa, se il gas vuole essere venduto”. Una volta separato il diossido di carbonio (operazione che coinvolge macchinari che hanno un costo energetico) questo può prendere due strade: essere sparato nell’atmosfera o essere sparato sottoterra (aggiungendo un altro costo energetico, perché pompare anidride carbonica nel sottosuolo ha un costo). “Si può parlare già in questi casi di cattura e stoccaggio del carbonio”, sottolinea Federico.

 Si vorrebbero costruire invece altri impianti, denominati genericamente Carbon capture storage (Ccs), costruiti appositamente vicino ai camini centrali delle centrali inquinanti – come quelle a carbone – per catturare le emissioni istantaneamente. Ma incorrono anche qui in due problemi: il primo è, come sopra, l’elevato costo energetico. Il secondo, il gap ingegneristico: “Non esistono molte soluzioni innovative da questo punto di vista”, sottolinea ancora Federico. “Si usa l’ammoniaca per separare il carbonio: ma questo sistema genera numerose perdite e rilasci, e danneggia la natura e la salute umana. È un metodo abbastanza antiquato e secolare”.

Ma dove andrebbe a finire il carbonio, una volta catturato?

L’idea dei catturisti (i sostenitori della Ccs) sarebbe l’inserimento in una rete, simile a quella del gas, per trasportare e stoccare il carbonio in allocazioni geomorfologicamente adeguate. Anche qui, incorrono due rischi: la possibilità di microsismi e il problema della fuoriuscita del carbonio dal sottosuolo.

Sulla base di queste due obiezioni, tra svariate altre, si struttura l’opposizione ambientalista agli impianti Ccs: “Al momento, i fallimenti sembrano segnare lo sviluppo di questa tecnologia”, si legge in un comunicato sul tema diramato da Greenpeace. “In Texas a Petra Nova nel 2020 un impianto collegato a una centrale a carbone dell’azienda Nrg è stato bloccato per gli elevati costi” (la struttura di Petra Nova ha bruciato in totale un miliardo di dollari).

Greenpeace critica aspramente anche l’impianto Ccs che l’Eni vorrebbe costruire a Ravenna, e il cui obiettivo è la produzione di idrogeno blu, a basse emissioni di gas serra grazie alla cattura e stoccaggio della CO2. L’idrogeno di questo tipo viene prodotto trattando il gas metano con vapore ad alta temperatura e pressione (lo Steam methane reforming): “Si tratta di un processo molto energivoro – viene bruciato di solito gas per produrre questo vapore ad alta temperatura – ed emessa una grande quantità di emissioni, non solo per l’uso di energia, ma soprattutto per il processo che libera idrogeno, producendo CO2”.

Altro discorso invece vale per il cosiddetto Beccs, ovvero Bioenergy with carbon capture and storage, uno strumento di Ccs che ibrida bioenergia e cattura e stoccaggio del carbonio. “Il concetto è: non estraiamo la CO2 dal combustibile, ma dall’aria”, specifica Toni Federico. Come si fa per raggiungere questo obiettivo? Bruciando materiali bioenergetici, come la legna o i residui materiali. “Gli alberi normalmente assorbono CO2. Se io produco energia attraverso la legna ma, invece di rimandarla in atmosfera, la catturo e la sequestro, alla fine dei conti l’ho tolta dall’atmosfera”. Questo discorso si sposa bene con l’obiettivo Net Zero Emissions, target per cui al 2050 dovremmo avere emissioni totali uguale a zero. Il che non vuol dire che le emissioni termineranno: avremo ancora i combustibili fossili, ma con impianti di Ccs o di Beccs. “Per questo si chiama Net: perché al netto della produzione, la parte prodotta e quella compensata saranno uguali”.

Un ragionamento ancora diverso si può individuare per gli impianti di estrazione diretta di CO2 dall’aria. Questa tecnologia non avrebbe bisogno di essere installata nei dintorni delle zone industriali, ma andrebbe a rimuovere il diossido di carbonio direttamente dall’atmosfera, facendola passare attraverso grandi ventole dotate di filtri. “Questo sistema è molto più avanzato della Ccs, ma anche molto meno sviluppato”, commenta Federico. Recentemente, l'azienda svizzera Climeworks ha inaugurato in Islanda il più potente impianto del mondo per la rimozione e il sequestro permanente della CO2 presente nell'aria. “Una tecnologia indispensabile per contrastare il riscaldamento climatico, che solleva però degli interrogativi”, si legge su swissinfo: tra questi, l’alto costo energetico e l’effettiva possibilità di dislocare questi impianti in zone geografiche diverse tra loro. Christoph Beuttler, responsabile della politica climatica di Climeworks, spiega però a swissinfo che il costo dell'inazione, anche prendendo in considerazione le conseguenze dei disastri naturali, sarebbe comunque superiore: “A un certo punto la mitigazione non sarà possibile o diventerà talmente costosa, ad esempio nell'aviazione, che sarà necessario rimuovere i gas serra dall'atmosfera”. Inoltre, “le tecnologie di emissioni negative sono un’opportunità: diventeranno una delle industrie più grandi, con la creazione di numerosi posti di lavoro. Un settore in cui la Svizzera, oggi tra i Paesi leader, ha tutti gli interessi a rimanere all'avanguardia”.

Di un simile avviso è l’amministrazione del presidente degli Stati uniti Joe Biden. I primi sforzi per il clima del presidente hanno dato priorità alle azioni popolari, come ricongiungersi all’Accordo di Parigi, acquistare energia e veicoli puliti ed eliminare i sussidi ai combustibili fossili. “Ma le strategie dell'amministrazione si basano anche su un'area più delicata”, si legge sulla Mit Technology Review. “Catturare o rimuovere enormi quantità di anidride carbonica che causano il riscaldamento globale”.

Anche negli Usa molti attivisti climatici sostengono che la cattura del carbonio può diventare una distrazione dalla missione principale: eliminare i combustibili fossili il prima possibile. “Ma sarà molto più difficile e costoso ridurre le emissioni e prevenire pericolosi livelli di riscaldamento senza la cattura e la rimozione del carbonio, in particolare nelle industrie pesanti, dove esistono poche altre opzioni”, sottolinea la rivista. “Il numero di progetti commerciali che si stanno affacciando sta crescendo in tutto il mondo”.

A confermare questo trend è Shuchi Talati, a capo dello staff dell’Office of fossil energy and carbon management (la dicitura “and Carbon Management” è stata aggiunta recentemente, a sottolineare la direzione della presidenza americana); l’ufficio è composto da circa 750 dipendenti federali e un budget di quasi un miliardo di dollari.

Talati ha dichiarato alla rivista del Mit: “Dove possiamo passare alle rinnovabili, vogliamo fare quelle scelte. Ma dove non possiamo, la cattura e lo stoccaggio del carbonio hanno un ruolo davvero importante da svolgere. Con industrie come il cemento, sappiamo che la Ccs è essenziale per ridurre le emissioni”.

Quando si parla di settore energetico – e in particolare di gas naturale – Talati ammette che molte centrali elettriche dipendenti da questa risorsa non saranno chiuse prima del 2035: “Le tempistiche vanno oltre il nostro obiettivo di raggiungere un’elettricità pulita al 100% entro il 2030”. L’importo produttivo (e dunque l’inquinamento) di queste centrali è inoltre particolarmente consistente: si tratta di 200 gigawatt che continuerebbe a funzionare con il gas naturale. “Per far sì che questo processo risulti pulito, la Ccs è l’unica opzione”.

In conclusione, la cattura e lo stoccaggio del carbonio dipenderanno in futuro tanto dalla nostra capacità di costruire tecnologie più efficienti quanto dalla proposta di alternative energetiche ai combustibili fossili. Come sottolinea Toni Federico, a conclusione della conversazione con Futuranetwork: “Ho un pensiero laico a riguardo: bisogna vedere quello che si può fare e quello che si deve fare. La Ccs non deve essere una giustificazione per costruire nuove centrali. Sono comunque sempre meglio le rinnovabili. I combustibili fossili non hanno futuro”.

di Flavio Natale

Martedì 09 Novembre 2021
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