L'anidride carbonica è una parte essenziale della nostra atmosfera, ma le attività industriali e commerciali negli ultimi 150 anni hanno visto le emissioni di CO2 salire a livelli problematici. La ricerca finanziata dall'UE sta esaminando come catturare il gas alla fonte e immagazzinarlo in modo sicuro in profondità sotto il mare.

Di fronte ai crescenti livelli di anidride carbonica nella nostra atmosfera e negli oceani, gli scienziati stanno sviluppando sistemi di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) on e offshore come potenziale soluzione al problema. Sono ancora necessarie ulteriori ricerche, però, garantire la sicurezza delle nuove tecnologie che catturano e immagazzinano permanentemente le emissioni industriali nei fondali marini.

Questo processo è oggetto di un progetto multidisciplinare finanziato dall'UE, che guarda a nuovi approcci, metodologie e strumenti per garantire il funzionamento sicuro dei siti CCS offshore, spesso giacimenti di petrolio e gas esistenti che non sono economicamente redditizi. Il progetto STEMM-CCS mira a sviluppare approcci che identificheranno i siti di stoccaggio marino appropriati e li monitoreranno in modo efficace, aumentare la fiducia del pubblico nella CCS come opzione praticabile per ridurre la CO2 nell'atmosfera e nei mari.

Il gruppo di ricerca, guidato da scienziati nel Regno Unito, hanno pubblicato un articolo in Journal of Geophysical Research:Oceans , in cui delineano modi convenienti per rilevare la fonte di perdite dai siti di stoccaggio che filtrano attraverso il fondo dell'oceano. Tali perdite possono essere dannose per l'uomo e l'ambiente marino, ma le operazioni di monitoraggio possono essere costose.

Nella sua relazione, Guttorm Alendal dell'Università di Bergen combina il teorema di Bayes e le "previsioni dell'impronta" per suggerire tre strategie per decidere i percorsi di ricerca dei veicoli subacquei autonomi che trasportano sensori.

Individuazione rapida delle perdite, efficiente e autonomo

Tracciare la fonte di una perdita dipende in larga misura dalle condizioni oceaniche e atmosferiche locali. I cambiamenti ambientali come i cambiamenti nella fauna o le elevate concentrazioni di gas disciolti possono essere usati come indicatori dei rilasci di gas marini, ma variabilità nelle dinamiche oceaniche - topografia locale e direzioni di corrente variabili causate da variazioni di marea, ad esempio, creare sfide per i veicoli autonomi.

Tali veicoli sono in grado di effettuare misurazioni istantanee per identificare la fonte di perdite di gas:ogni misurazione aggiorna il campo di probabilità della nave e informa la sua decisione su dove nell'area di ricerca designata da esaminare successivamente. La creazione di una mappa di probabilità basata sul teorema di Bayes può indicare al veicolo il percorso più conveniente per rintracciare l'origine della perdita.

STEMM-CCS (Strategies for Environmental Monitoring of Marine Carbon Capture and Storage) effettuerà una serie di crociere di ricerca in un potenziale sito CCS nel Mare del Nord, dove i ricercatori rilasceranno CO2 sotto il fondo del mare e seguiranno il suo percorso verso il fondo del mare e nella colonna d'acqua. Utilizzando una combinazione di tecnologia esistente e i propri nuovi sensori e tecniche per esaminare le condizioni di base, strutture sottomarine e percorsi dei fluidi, il team mira a generare una notevole quantità di conoscenze per supportare le raccomandazioni per le migliori pratiche future.