La cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) è diventata una delle tecnologie più discusse nel contesto della lotta al cambiamento climatico. In un’epoca in cui la riduzione delle emissioni di gas serra è cruciale per evitare catastrofi climatiche, la CCS si propone come una soluzione promettente per ridurre significativamente la quantità di diossido di carbonio che viene rilasciato nell’atmosfera.

Tuttavia, tale innovazione non è ancora ben compresa dal grande pubblico e spesso suscita dibattiti riguardo la sua efficacia e sostenibilità. In questo approfondimento esploreremo nel dettaglio che cosa sia la cattura e stoccaggio del carbonio, come funziona, quali vantaggi e sfide comporta, e quali sono le sue prospettive future.

Cos’è la cattura e stoccaggio del carbonio?

La cattura e stoccaggio del carbonio rappresenta un insieme di tecnologie sviluppate per catturare il CO2 emesso da fonti industriali e dalle centrali elettriche, impedendo così che questo gas serra venga rilasciato nell’atmosfera. L’obiettivo principale è quello di ridurre le emissioni di CO2, contribuendo a mitigare il cambiamento climatico.

Il processo non si limita alla semplice cattura del carbonio, ma include anche il suo trasporto verso un sito di stoccaggio sicuro e il suo confinamento a lungo termine. Questa tecnologia si è evoluta in risposta alla crescente consapevolezza dell’urgenza di ridurre le emissioni globali di carbonio, e si propone come un metodo complementare alle energie rinnovabili e all’efficienza energetica. La CCS potrebbe quindi giocare un ruolo essenziale nel raggiungimento degli obiettivi climatici globali, come quelli stabiliti nell’Accordo di Parigi.

Come funziona il processo di cattura del carbonio?

Il processo di cattura del carbonio è complesso e si articola in tre fasi principali: cattura, trasporto e stoccaggio.

• La fase di cattura è probabilmente la più critica e può essere realizzata attraverso diverse tecnologie. Nella cattura post-combustione, il CO2 viene separato dagli altri gas prodotti dalla combustione di combustibili fossili. Il metodo è applicabile alle centrali elettriche esistenti e utilizza solventi chimici per assorbire il CO2 dai gas di scarico. La cattura pre-combustione, invece, coinvolge la gassificazione del combustibile fossile prima che avvenga la combustione, separando il CO2 dal gas di sintesi prodotto.

Questo metodo è generalmente più efficiente ma richiede impianti appositamente progettati. Infine, la ossicombustione rappresenta una tecnologia in cui il combustibile viene bruciato in presenza di ossigeno puro anziché di aria, producendo un flusso di gas di scarico ricco di CO2, che può essere facilmente catturato.

• Una volta catturato, il CO2 viene compresso per ridurne il volume e facilitare il trasporto che può avvenire attraverso condotte, simili a quelle utilizzate per il petrolio e il gas naturale, o via nave, nel caso di trasporti marittimi. Questo stadio del processo è ben collaudato e utilizza tecnologie già in uso nell’industria del petrolio e del gas.

• Il terzo stadio è lo stoccaggio, dove il CO2 viene iniettato in formazioni geologiche profonde, come giacimenti di petrolio e gas esauriti, acquiferi salini o bacini di carbone non sfruttabili. Queste formazioni geologiche, situate a grandi profondità, offrono condizioni di pressione e temperatura che permettono al CO2 di rimanere intrappolato in modo sicuro per migliaia di anni.

In alcuni casi, il CO2 può reagire chimicamente con i minerali presenti nella formazione, trasformandosi in carbonati solidi, un processo noto come mineralizzazione, che offre una soluzione di stoccaggio permanente.

Metodi di stoccaggio del carbonio

Lo stoccaggio del carbonio rappresenta una fase cruciale del processo di CCS, e può essere realizzato attraverso diversi metodi, ciascuno con caratteristiche e applicazioni specifiche.

Stoccaggio geologico

Il metodo più comune è lo stoccaggio geologico, che implica l’iniezione del CO2 in formazioni rocciose situate a profondità di oltre 800 metri sotto la superficie terrestre. Queste formazioni possono includere giacimenti di petrolio e gas esauriti, acquiferi salini profondi, o bacini di carbone non sfruttabili.

Le formazioni geologiche offrono un ambiente stabile in cui il CO2 può essere immagazzinato per periodi estremamente lunghi, minimizzando il rischio di fuoriuscite. La sicurezza di questo metodo è supportata da decenni di esperienza nell’industria del petrolio e del gas, dove tecnologie simili sono state utilizzate per lo stoccaggio di gas naturale.

Mineralizzazione

Un altro metodo di stoccaggio è la mineralizzazione, dove il CO2 reagisce con minerali ricchi di calcio o magnesio, formando carbonati solidi. Questo processo, sebbene lento in natura, può essere accelerato in condizioni controllate, offrendo un’opzione di stoccaggio permanente.

La mineralizzazione presenta il vantaggio di convertire il CO2 in una forma stabile e non pericolosa, eliminando completamente il rischio di fuoriuscite future. Tuttavia, questa tecnologia è ancora in fase di sviluppo e richiede ulteriori ricerche per essere economicamente competitiva su larga scala.

Stoccaggio oceanico

Infine, lo stoccaggio oceanico prevede l’iniezione del CO2 nelle profondità marine, dove le elevate pressioni e le basse temperature lo manterrebbero disciolto o trasformato in idrati solidi. Questo metodo potrebbe teoricamente offrire enormi capacità di stoccaggio, ma è estremamente controverso a causa delle potenziali conseguenze negative per gli ecosistemi marini.

L’acidificazione degli oceani, già un problema dovuto all’aumento della CO2 atmosferica, potrebbe essere ulteriormente aggravata dall’iniezione diretta, con effetti deleteri sulla vita marina. Per questo motivo, lo stoccaggio oceanico è oggetto di intensa ricerca scientifica e dibattito etico.

Vantaggi e sfide

La cattura e stoccaggio del carbonio offre una serie di vantaggi che la rendono una tecnologia chiave nella lotta contro il cambiamento climatico. Uno dei principali benefici è la sua capacità di ridurre drasticamente le emissioni di CO2 provenienti dalle fonti industriali e dalle centrali elettriche.

Tale tecnologia può catturare fino al 90% delle emissioni prodotte dagli impianti, contribuendo in modo significativo alla riduzione dell’impronta di carbonio. Inoltre, la CCS consente di continuare a utilizzare combustibili fossili in modo più sostenibile durante la transizione verso un’economia basata sulle energie rinnovabili. Fattore particolarmente importante per i settori industriali difficili da decarbonizzare, come quello del cemento, dell’acciaio e dei prodotti chimici, dove le emissioni di CO2 sono elevate e difficili da eliminare.

Oltre alla prevenzione delle emissioni, ha il potenziale per rimuovere il CO2 già presente nell’atmosfera, un concetto noto come “emissioni negative”. Questo può essere realizzato attraverso tecnologie come la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS), in cui il CO2 prodotto dalla combustione di biomassa viene catturato e immagazzinato, rimuovendo effettivamente il CO2 dall’atmosfera.

Nonostante i suoi vantaggi, presenta anche significative sfide. Il costo elevato di implementazione è uno dei principali ostacoli, poiché la costruzione e l’operazione degli impianti di cattura e stoccaggio richiedono ingenti investimenti in infrastrutture e tecnologie, rendendendola economicamente proibitiva in assenza di sussidi governativi o incentivi economici. Inoltre, esiste un rischio, seppur ridotto, di fuga del CO2 dai siti di stoccaggio, con potenziali implicazioni ambientali. Sebbene i sistemi di monitoraggio e controllo siano avanzati, garantire la sicurezza a lungo termine rimane una sfida. Infine, l’accettazione pubblica rappresenta un ulteriore ostacolo, poiché le comunità locali possono opporsi alla costruzione di impianti di CCS vicino alle loro abitazioni, soprattutto se percepiscono rischi per la salute o per l’ambiente.

Il futuro della cattura e stoccaggio del carbonio

Il futuro della cattura e stoccaggio del carbonio appare promettente, ma sarà determinato da diversi fattori chiave, tra cui l’evoluzione delle tecnologie, il sostegno politico e l’accettazione pubblica.

Con l’Accordo di Parigi che stabilisce obiettivi chiari e ambiziosi per la riduzione delle emissioni globali di gas serra, la CCS potrebbe giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento delle emissioni nette zero entro la metà del secolo. Tuttavia, per sfruttare appieno il suo potenziale sarà necessario superare le sfide attuali tecnologiche ed economiche.

Una delle principali aree di sviluppo riguarda la riduzione dei costi associati alla CCS. Attualmente, i costi elevati di cattura e stoccaggio del carbonio sono un ostacolo significativo all’adozione su larga scala, ma la ricerca e l’innovazione potrebbero portare a nuove tecnologie più efficienti e meno costose. Ad esempio, l’uso di nuovi materiali per la cattura della CO2, come i solventi avanzati o i materiali nanostrutturati, potrebbe migliorare l’efficienza del processo e ridurre i costi operativi. Inoltre, l’ottimizzazione delle infrastrutture di trasporto e stoccaggio, inclusa la standardizzazione delle tecnologie e l’adozione di pratiche migliori, potrebbe contribuire a rendere la CCS più competitiva dal punto di vista economico.

Sarà quindi essenziale continuare a investire nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie più efficienti e meno costose, oltre a promuovere politiche che incentivino l’uso della CCS.

In questo contesto, aziende come Energit stanno già facendo la loro parte nel promuovere soluzioni energetiche sostenibili. Energit, infatti, offre un’ampia gamma di soluzioni pensate per ottimizzare i consumi energetici domestici, permettendo ai clienti di risparmiare in bolletta senza rinunciare al comfort. Queste soluzioni non solo mirano a ridurre i costi, ma sono progettate per essere ecologicamente sostenibili, in linea con l’obiettivo comune di ridurre l’impatto ambientale.

La cooperazione internazionale e il coinvolgimento delle comunità locali saranno altrettanto importanti per garantire che la CCS possa essere implementata in modo sicuro ed efficace. Se queste condizioni saranno soddisfatte, la CCS potrebbe diventare una componente cruciale nella lotta contro il cambiamento climatico, contribuendo a costruire un futuro sostenibile per tutti.