L'Accordo di Parigi impegna le nazioni a limitare il riscaldamento globale a meno di 2°C entro la fine del secolo. Però, sta diventando sempre più evidente che, per affrontare una sfida così grande, le società dovranno fare di più che semplicemente ridurre e limitare le emissioni di carbonio. Sembra probabile che sia necessaria la rimozione su larga scala dei gas serra dall'atmosfera:le cosiddette "emissioni negative".

Una possibilità è utilizzare il materiale di scarto dell'estrazione mineraria per intrappolare la CO₂ in nuovi minerali, chiudendolo fuori dall'atmosfera. L'idea è quella di sfruttare e accelerare gli stessi processi geologici che hanno regolato il clima e l'ambiente superficiale della Terra nei 4,5 miliardi di anni della sua esistenza.

Attraverso il mondo, le operazioni minerarie profonde ea cielo aperto hanno lasciato dietro di sé enormi cumuli di macerie senza valore - il "sovraccarico" di roccia o terreno che un tempo si trovava sopra il carbone utile o il minerale metallico. Spesso, queste macerie vengono immagazzinate in discariche insieme a minuscoli frammenti di rifiuti minerari - gli "steri" o "ammende" rimasti dopo la lavorazione del minerale. I rifiuti a grana fine sono particolarmente reattivi, chimicamente, poiché più superficie è esposta.

Viene spesa molta energia per estrarre e frantumare tutti questi rifiuti. Però, rompere le rocce in pezzi più piccoli espone superfici più fresche, che può reagire con la CO₂. In questo senso, l'energia utilizzata nell'estrazione potrebbe essere essa stessa raccolta e utilizzata per ridurre il carbonio atmosferico.

Questo è uno dei quattro temi di un nuovo programma di ricerca da 8,6 milioni di sterline lanciato dal Natural Environment Research Council del Regno Unito, che studierà nuovi modi per invertire le emissioni e rimuovere i gas serra dall'atmosfera.

Il processo che vogliamo velocizzare è il "ciclo carbonato-silicato", noto anche come ciclo lento del carbonio. Rocce naturali di silicato come granito e basalto, comune sulla superficie terrestre, svolgono un ruolo chiave nella regolazione del carbonio nell'atmosfera e negli oceani rimuovendo la CO₂ dall'atmosfera e trasformandola in rocce carbonatiche come gesso e calcare.

La CO₂ atmosferica e l'acqua possono reagire con le rocce silicatiche per dissolvere nell'acqua elementi che contengono come calcio e magnesio, che assorbe anche la CO₂ come bicarbonato. Questa soluzione debole è l'acqua naturale del fiume che scorre negli oceani, che contengono più di 60 volte più carbonio dell'atmosfera. È qui, negli oceani, che il calcio e il bicarbonato possono ricombinarsi, in milioni di anni, e si cristallizzano come calcite o gesso, spesso istigato da organismi marini mentre costruiscono i loro gusci.

Oggi, i fiumi rilasciano centinaia di milioni di tonnellate di carbonio ogni anno negli oceani, ma questo è ancora circa 30 volte inferiore al tasso di emissione di carbonio nell'atmosfera a causa della combustione di combustibili fossili. Date le immense scale temporali geologiche, questi processi riporterebbero la CO₂ atmosferica al suo normale stato stazionario. Ma non abbiamo tempo:il calo delle emissioni di CO₂ dall'industrializzazione sbilancia facilmente i migliori sforzi della natura.

Il processo naturale richiede milioni di anni, ma possiamo farlo in decenni? Gli scienziati che esaminano la dissoluzione accelerata dei rifiuti delle miniere cercheranno di rispondere a una serie di domande urgenti. Il gruppo di Cambridge che dirigo studierà se possiamo accelerare il processo di dissoluzione dei minerali di silicato dei rifiuti delle miniere preesistenti nell'acqua. Potremmo persino essere in grado di sfruttare i microbi amici per aumentare le velocità di reazione.

Un'altra parte dello stesso progetto, condotto da colleghi di Oxford, Southampton e Cardiff, studierà come il calcio e il magnesio rilasciati dai rifiuti della miniera di silicato possono reagire in minerali come la calcite, per bloccare la CO₂ nei minerali solidi nel futuro geologico.

Se questo può essere fatto in modo efficace senza richiedere ulteriore energia da combustibili fossili, e su una scala che sia praticabile ed efficace, resta da vedere. Ma accelerare i tassi di reazione nei rifiuti minerari dovrebbe aiutarci a muoverci almeno in qualche modo verso il raggiungimento dei nostri obiettivi climatici.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.