Mentre la Terra continua a riscaldarsi, lo stesso vale per gli appelli a ridurre drasticamente le emissioni di anidride carbonica per evitare catastrofici cambiamenti climatici. Ma molti esperti dicono che anche se tutte le emissioni si fermassero domani, il pianeta continuerebbe a scaldarsi e i mari continuerebbero ad alzarsi.

Un problema chiave è che l'atmosfera sarebbe ancora intasata da 200 anni di anidride carbonica prodotta dall'uomo. "La domanda è, cosa facciamo con tutto questo eccesso di CO2 nell'atmosfera?" disse Noah Deich, direttore esecutivo e co-fondatore del Centro no profit per la rimozione del carbonio.

Una nuova applicazione della vecchia tecnologia potrebbe essere la risposta. La "cattura diretta dell'aria" che rimuove il gas dall'aria ambiente è possibile sin dagli anni '40, ma, a un costo stimato nel 2011 fino a $ 1, 000 per tonnellata di CO2:è stato a lungo considerato troppo costoso per essere pratico.

David Keith, il Gordon McKay Professor of Applied Physics presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e professore di public policy presso la Harvard Kennedy School, pensa che si possa fare per molto meno. Lui e i suoi colleghi stimano che la loro azienda, Ingegneria del carbonio, potrebbe catturare CO2 tra $ 94 e $ 232 per tonnellata. Nel diario Joule , il team ha delineato i costi dei materiali e dell'ingegneria del loro sistema, la prima volta che sono stati pubblicati i costi di un processo commerciale di acquisizione diretta dell'aria.

Il documento potrebbe avere importanti ramificazioni in tutto il settore.

"Fino ad ora, praticamente nessuno nel settore ha pubblicato un numero a libro aperto che dia credibilità che la cattura aerea diretta costa meno di $ 500 a $ 1, 000 per tonnellata stimata, " Disse Deich.

Le molecole di CO2 costituiscono solo lo 0,04% dell'aria:una su 2, 500 molecole. Ciò nonostante, "Abbiamo bisogno di enormi volumi di rimozione di CO2 e per raggiungere questo obiettivo, abbiamo bisogno di un'analisi economica accurata e di dati ingegneristici concreti, " disse Julio Friedmann, CEO di Carbon Wrangler LLC e consulente senior presso The Global Carbon Capture and Storage Institute. "Questo documento fornisce quella trasparenza."

Keith ha co-fondato Carbon Engineering nel 2009, quando la cattura diretta dell'aria era ancora ai margini delle soluzioni climatiche industriali. L'obiettivo di Carbon Engineering è utilizzare la cattura diretta dell'aria per produrre combustibili a emissioni zero e convertire l'energia priva di carbonio in combustibili ad alta energia per veicoli come aerei e chiatte, che sono difficili da elettrificare.

L'approccio del team di Carbon Engineering è diverso dai pochi concorrenti sul campo.

"Non stiamo sviluppando un prodotto fondamentalmente nuovo o un'operazione unitaria, " ha detto Keith. "Questa è la scelta di design che abbiamo fatto. Stiamo realizzando qualcosa che non è mai stato fatto prima, la cattura dell'aria commerciale su larga scala, ma lo stiamo facendo sulla base di una tecnologia già esistente".

Nel sistema di ingegneria del carbonio, una torre di raffreddamento industriale rimodellata contenente una soluzione di idrossido liquido cattura la CO₂ e la converte in carbonato. Il carbonato viene quindi convertito in pellet in apparecchiature originariamente create per estrarre minerali negli impianti di trattamento delle acque. Finalmente, i pellet di carbone vengono riscaldati in un forno originariamente progettato per la torrefazione dell'oro, e trasformato in puro gas di anidride carbonica, che può essere trasformato in combustibile sintetico.

Il team di Keith ha lavorato direttamente con i fornitori commerciali di ogni pezzo di attrezzatura riproposta per progettare test, modifiche ingegneristiche, e sviluppare stime dei costi per adattare l'hardware per un impianto commerciale di cattura diretta dell'aria.

"In un mondo post-Parigi, tutti hanno parlato di rimozione del carbonio, ma la maggior parte dell'analisi è letteratura secondaria o prospettive politiche, " ha detto Keith. "Questo è il primo documento a stimare il costo della cattura diretta dell'aria sulla base di una progettazione ingegneristica dettagliata e di un'analisi dei costi. Mentre le incertezze, Certo, rimanere, il fatto che possa essere costruito utilizzando processi e fornitori consolidati ci dà fiducia nello sviluppo di impianti su scala industriale."

Con quella ripartizione dei costi, la cattura diretta dell'aria, in particolare la cattura diretta dell'aria che può essere utilizzata per produrre carburante sintetico, può sembrare meno esotica e più attraente per investitori e responsabili politici.

Inoltre, la tecnologia è indipendente dalla posizione, che dovrebbe aggiungere al suo fascino, disse Joe Lassiter, Senior Fellow e senatore in pensione John Heinz Professor of Management Practice in Environmental Management presso la Harvard Business School.

"Un impianto commerciale di cattura del carbonio potrebbe essere situato in qualsiasi parte del mondo in cui le energie rinnovabili o il nucleare siano poco costose, " ha detto Lassiter. "Questo è un esempio di come l'ingegneria e l'intelligenza umana possono trovare soluzioni economicamente fattibili e sostenibili ai problemi che la società deve affrontare".

Ad oggi, Keith e il team di Carbon Engineering hanno raccolto circa 30 milioni di dollari. Il prossimo passo è raccogliere fondi per un impianto in grado di fornire combustibili al mercato, che dipende dalla ricerca di un fornitore di energia rinnovabile che voglia fornire energia ad alta capacità a un prezzo basso e incentivi per combustibili a basse emissioni di carbonio.

"Spero che questo documento lancerà 1, 000 master's students to figure out how to create an even better future using this technology, " said Friedmann.

Questa storia è pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, Il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie universitarie, visita Harvard.edu.