Quasi tutti i principali piani per limitare i danni dei cambiamenti climatici si basano in parte sulla combinazione della bioenergia con la cattura e lo stoccaggio del carbonio, una tecnologia in fase di sviluppo nota come "BECCS". Le piante da materia prima crescerebbero assorbendo anidride carbonica dall'aria, e l'anidride carbonica generata dalla combustione della biomassa per produrre elettricità verrebbe catturata e immagazzinata permanentemente nel sottosuolo. La produzione di elettricità che riduce effettivamente la CO2 ha un fascino evidente.

Però, le stime del potenziale di BECCS in un dato paese si sono basate in gran parte sulla biomassa disponibile, sia dai rifiuti agricoli, la gestione forestale o la capacità di coltivare piante dedicate alla produzione di energia. Le precedenti stime del BECCS hanno quasi sempre trascurato se le aree di coltivazione della biomassa si trovano vicino a buoni siti sotterranei per lo stoccaggio di CO2. Questo è un problema, perché il trasporto di biomassa o CO2 può essere costoso o soggetto a complicazioni normative.

Un nuovo studio per la prima volta esamina in dettaglio i siti di coltivazione della biomassa, siti di stoccaggio di CO2, co-locazione e trasporto per stimare il potenziale del BECCS negli Stati Uniti. A breve termine, la tecnologia, se implementata rapidamente, potrebbe rimuovere 100-110 milioni di tonnellate di CO2 all'anno, lo studio rileva. Si tratta di circa l'1,5% delle emissioni totali degli Stati Uniti attualmente.

Le domande sulla fattibilità del trasporto rendono importante comprendere le opzioni per la co-ubicazione della biomassa e lo stoccaggio adeguato. Attualmente, circa un terzo delle buone aree di biomassa degli Stati Uniti si trova vicino a buoni siti di stoccaggio, lo studio rileva. Entro la metà del secolo, un triplice aumento della fornitura di biomassa in bacini con buoni siti di stoccaggio di CO2 potrebbe portare a un potenziale degli Stati Uniti di 360-630 milioni di tonnellate, secondo lo studio, pubblicato oggi da Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"BECCS può certamente contribuire a fornire una fonte di emissioni negative, ma saranno necessari anche altri approcci per ottenere le emissioni negative che i modelli suggeriscono saranno necessarie per limitare il riscaldamento a 2o C, " ha detto il coautore, Sally Benson, professore di ingegneria delle risorse energetiche alla Stanford University.

Stati Uniti come fattorino

"Oltre a valutare il potenziale del BECCS, identifichiamo anche i più promettenti, località a basso costo per iniziare a distribuire BECCS, " ha detto l'autore principale dello studio, Ejeong Baik. "Le aree degli Stati Uniti che sarebbero le più efficaci per lo spiegamento a breve termine sono in Illinois, Dakota del Nord occidentale, e alcuni stati del Golfo, se gli stati del Golfo dovessero iniziare a coltivare una quantità significativa di colture energetiche".

Mentre lo studio mostra un modo per qualsiasi paese di stimare il suo potenziale BECCS, gli Stati Uniti sono un buon posto per concentrarsi su aspettative realistiche. Ha una relativa abbondanza di prospettive sia di crescita della biomassa che di sequestro di CO2.

Affinché un sito di sequestro del carbonio sia adatto al progetto BECCS o ai progetti che lo alimentano, il luogo di stoccaggio dovrebbe avere la capacità di stoccaggio appropriata e la capacità di gestire la velocità di iniezione prevista. L'iniezione di CO2 più rapidamente di quanto la formazione possa accogliere può danneggiare la roccia di copertura del sito o attivare faglie. In genere, la grande capacità di stoccaggio e gli alti tassi di iniezione rendono i siti di stoccaggio meno costosi da gestire.

"Negli Stati Uniti., solo il 30% della biomassa è co-localizzato con idonei siti di sequestro, limitare il potenziale di impiego a breve termine, " ha detto Baik, un dottorato di ricerca candidato in ingegneria delle risorse energetiche.

Nessuna immagine perfetta

Gli scenari per soddisfare il potenziale di 100 milioni di tonnellate di CO2 all'anno vanno dalla creazione di più di 1, 000 progetti BECCS localizzati con una centrale elettrica e un sito di iniezione co-locati, ad aggregare i progetti BECCS trasportando biomasse e CO2 su lunghe distanze verso strutture centralizzate. Entrambe le estremità dello spettro presentano sfide.

All'estremità localizzata dello spettro, i costi di trasporto sono ridotti al minimo, ma quasi tutti i progetti BECCS sono piccoli. In media, un singolo progetto ne eliminerebbe 60, 000 tonnellate di CO2 all'anno, rispetto a una mediana di 1,8 milioni di tonnellate nei progetti esistenti di cattura e stoccaggio del carbonio, (Per esempio, nel trattamento del gas e nelle centrali elettriche a carbone). Anche, i progetti BECCS locali genererebbero in media 12 megawatt di elettricità, rispetto a una mediana di 23 MW negli impianti a biomasse statunitensi attualmente in funzione, che non hanno cattura e stoccaggio del carbonio. I piccoli progetti BECCS mancherebbero delle economie di scala necessarie per contenere i costi.

Co-locazione assente, Gli sviluppatori BECCS generalmente costruirebbero una centrale elettrica vicino alla biomassa e trasporterebbero la CO2 attraverso una conduttura al sito di stoccaggio o costruirebbero una centrale elettrica vicino al sito di stoccaggio e trasporterebbero la biomassa. Il trasporto della biomassa è costoso a causa della bassa densità energetica rispetto ai combustibili fossili. Per alcuni dei più comuni candidati alla biomassa, scarti di mais e miscanto, il trasporto può essere proibitivo per distanze di appena 12 miglia, lo studio dice.

Se gli sviluppatori dovessero costruire centrali elettriche - o altri processi per estrarre valore dall'impianto - vicino a fonti di biomassa prive di siti di sequestro co-locati, sarebbero necessari gasdotti per trasportare la CO2 ai siti di sequestro. Gli Stati Uniti ne hanno circa 5, 000 miglia di gasdotti di CO2 costruiti per il recupero di petrolio potenziato dalla CO2. Hanno una capacità in eccesso limitata per la spedizione di CO2 ai migliori siti esclusivamente per il sequestro, come grandi falde acquifere saline e giacimenti di petrolio e gas esausti. La costruzione di molti nuovi gasdotti sarebbe costosa e l'autorizzazione richiede molto tempo, imbattersi in una tempestosa resistenza "non nel mio cortile".