Pannelli solari e turbine eoliche fuori Palm Springs, California. La CO2 catturata potrebbe essere convertita in altre molecole per creare combustibili per immagazzinare l'energia generata da turbine eoliche e pannelli solari. Connie J. Spinardi/Moment Editorial/Getty Images

Poiché il 70% della domanda globale di energia viene soddisfatta bruciando combustibili fossili come carbone e gas naturale, non sorprende che stiamo pompando enormi quantità di anidride carbonica nell'atmosfera, un sorprendente 35,8 miliardi di tonnellate (32,5 miliardi di tonnellate) nel 2017, secondo l'Agenzia Internazionale per l'Energia.

Ma anche con fonti di energia pulita come l'energia eolica e solare in rapido aumento in tutto il pianeta, probabilmente utilizzeremo ancora anche i combustibili fossili per il prossimo futuro. Ecco perché molti stanno cercando la tecnologia di cattura del carbonio per le centrali elettriche come un modo per ridurre le emissioni. La centrale elettrica di Petra Nova vicino a Houston, attualmente il più grande impianto di cattura del carbonio post-combustione del mondo, mantenuto più di 1 milione di tonnellate (907, 000 tonnellate) di carbonio dall'atmosfera nei primi nove mesi dopo la messa in linea nel gennaio 2017.

Usando il carbonio che catturiamo

Ma questo porta a un'altra domanda. Cosa ci facciamo con tutta quell'anidride carbonica? Conservarlo sottoterra è un'opzione. Ma in un articolo pubblicato il 29 marzo, 2018 sulla rivista scientifica Joule, un gruppo di scienziati canadesi e statunitensi descrive una soluzione ancora più intrigante. La CO2 catturata potrebbe essere convertita in altre molecole per creare combustibili per immagazzinare l'energia generata da turbine eoliche o pannelli solari, oltre a fornire materie prime per realizzare plastica e altri prodotti.

"Consideralo come una forma di fotosintesi artificiale, "Fil De Luna, un dottorando in Ingegneria della scienza dei materiali presso l'Università di Toronto e uno degli autori dell'articolo, spiega. "Le piante prendono CO2 e luce solare e acqua e producono zuccheri e altre cose di cui hanno bisogno per vivere. Prendiamo energia e CO2 e le convertiamo in cose che possiamo usare".

Secondo De Luna, convertire la CO2 in eccesso in combustibile come mezzo di stoccaggio risolverebbe uno dei problemi di intermittenza dell'energia rinnovabile, ovvero il calo dell'output che si verifica quando il sole va dietro le nuvole o il vento smette di soffiare. E come un liquido, sarebbe anche più facile da trasportare rispetto all'energia immagazzinata in pesanti, batterie ingombranti.

Quando si parla di energia rinnovabile, "C'è un enorme divario nello spazio di archiviazione in questo momento, e questa CO2 fornisce una soluzione, "dice De Luna.

La CO2 catturata potrebbe anche essere utilizzata per produrre materie prime come etilene, una materia prima chimica derivata dal petrolio e dal gas naturale che è il punto di partenza per la plastica (come spiega questo primer della Pennsylvania State University). Ciò non solo immagazzinerebbe il carbonio, ma anche contribuire a ridurre la domanda di petrolio e gas. Il processo potrebbe anche fornire una soluzione al crescente problema ambientale dell'inquinamento da plastica, gran parte del quale si fa strada negli oceani del mondo. La plastica potrebbe essere riciclata in modo più efficace bruciandola, catturare la CO2 e usarla per produrre nuova plastica. "Ora, hai un circuito chiuso che potrebbe ridurre i rifiuti di plastica, "Spiega De Luna.

Estrazione diretta dall'atmosfera

Anche se la produzione di energia si sposta gradualmente verso le fonti rinnovabili, ci saranno ancora molte emissioni di CO2 da catturare da altre fonti industriali, come acciaierie e cementifici, dice De Luna. In definitiva, potremmo vedere fabbriche di CO2 su larga scala che estraggono carbonio direttamente dall'atmosfera. (Climeworks, una società svizzera, sta già sperimentando tale tecnologia).

"Nella grande visione, non avremmo mai bisogno di estrarre combustibili fossili dal suolo, " Disse De Luna. "Potresti fare prodotti con la CO2 prelevata dall'atmosfera".

Sebbene le attuali tecnologie per la conversione della CO2 siano ancora nella loro relativa infanzia, De Luna e i suoi colleghi si aspettano di vedere importanti scoperte nei decenni a venire. La conversione elettrochimica della CO2 è la più vicina alla commercializzazione, annotano nell'articolo. Cinquant'anni o più lungo la linea, La CO2 può essere convertita utilizzando macchine molecolari o nanotecnologie.

"Questa è ancora tecnologia per il futuro, "Oleksandr Bushuyev, un altro coautore e borsista post-dottorato presso l'Università di Toronto, annotato in un comunicato stampa. "Ma è teoricamente possibile e fattibile, e siamo entusiasti della sua scalabilità e implementazione. Se continuiamo a lavorare su questo, è una questione di tempo prima di avere centrali elettriche in cui viene emessa CO2, catturato, e convertito».

Ora è interessante

De Luna e i suoi colleghi del Sargent Group dell'Università di Toronto sono tra i semifinalisti del Carbon XPrize, una competizione globale da 20 milioni di dollari per sviluppare tecnologie innovative per convertire le emissioni di CO2 in prodotti di valore come carburanti, materiali da costruzione e oggetti di uso quotidiano.