Una manciata di società commerciali sta testando la tecnologia di cattura dell'aria diretta, , che prende l'anidride carbonica dall'aria. Questo progetto in Italia utilizzerà la CO2 per produrre gas naturale per alimentare i veicoli. Credito:Climeworks
In un tanto atteso rapporto, il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC) ha affermato che il mondo dovrà adottare misure drastiche e drastiche per evitare gli effetti catastrofici del cambiamento climatico.
In primo piano nel rapporto c'è una discussione su una serie di tecniche per rimuovere l'anidride carbonica dall'aria, denominate tecnologie di rimozione dell'anidride carbonica (CDR) o tecnologie a emissioni negative (NET). L'IPCC ha affermato che il mondo dovrebbe fare affidamento in modo significativo su queste tecniche per evitare di aumentare le temperature della Terra al di sopra di 1,5 gradi Celsius, o 2,7 gradi Fahrenheit, rispetto ai livelli preindustriali.
Dato che il livello dei gas serra continua ad aumentare e gli sforzi del mondo per ridurre le emissioni sono molto al di sotto degli obiettivi raccomandati dagli scienziati del clima, quale contributo possiamo aspettarci dai NET sta diventando una questione critica. Possono effettivamente funzionare su una scala abbastanza grande?
Cosa sono le tecnologie a emissioni negative?
C'è un'ampia gamma di opinioni sull'impatto che queste tecniche possono avere nell'affrontare il cambiamento climatico. Sono stato coinvolto nel dibattito perché due delle più importanti tecnologie per le emissioni negative coinvolgono la CO 2 cattura e archiviazione (CCS), una tecnologia che ho ricercato per quasi 30 anni.
Molte reti rimuovono la CO 2 dall'atmosfera biologicamente attraverso la fotosintesi - l'esempio più semplice è l'imboschimento, o piantare più alberi. A seconda della tecnica specifica, il carbonio rimosso dall'atmosfera può finire nei suoli, vegetazione, l'oceano, formazioni geologiche profonde, o anche nelle rocce.
NET variano in base al loro costo, scala (quante tonnellate possono potenzialmente rimuovere dall'atmosfera), prontezza tecnologica, impatto ambientale ed efficacia. L'imboschimento/riforestazione è l'unico NET ad essere stato distribuito commercialmente sebbene altri siano stati testati su scale più piccole. Per esempio, ci sono una serie di sforzi per produrre biochar, un carbone fatto con materia vegetale che ha un bilancio netto negativo del carbonio.
Un recente documento accademico discute i "costi, potenziali, ed effetti collaterali" dei vari NET. L'imboschimento/riforestazione è una delle opzioni meno costose, con un costo dell'ordine delle decine di dollari per tonnellata di CO 2 , ma lo scopo per la rimozione del carbonio è piccolo rispetto ad altri NET.
All'estremo opposto c'è la cattura diretta dell'aria, che copre una gamma di sistemi ingegnerizzati destinati a rimuovere la CO 2 dall'aria. I costi della cattura diretta dell'aria, che è stato testato su piccola scala, sono dell'ordine di centinaia di dollari o più per tonnellata di CO 2 , ma è nella fascia alta in termini di quantità potenziale di CO 2 che può essere rimosso.
In un rapporto IPCC del 2014, una tecnologia chiamata bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS) ha ricevuto la massima attenzione. Ciò comporta la combustione di materia vegetale, o biomassa, per l'energia e poi raccogliendo la CO 2 emissioni e pompaggio dei gas nel sottosuolo. Il suo costo è alto, ma non eccessivo, nella gamma di US $ 100-200 per tonnellata di CO 2 RIMOSSO.
Il più grande vincolo sulla dimensione del suo dispiegamento riguarda la disponibilità di biomassa "a basse emissioni di carbonio". Ci sono emissioni di carbonio associate alla crescita, raccolta, e trasporto di biomassa, così come le potenziali emissioni di carbonio dovute ai cambiamenti nell'uso del suolo, ad esempio se le foreste vengono abbattute a favore di altre forme di biomassa. Queste emissioni devono essere tutte mantenute al minimo affinché la biomassa sia "a basse emissioni di carbonio" e affinché lo schema complessivo si traduca in emissioni negative. La potenziale biomassa "a basse emissioni di carbonio" include erbaccia o pino loblolly, al contrario di dire mais, che è attualmente trasformato in combustibili liquidi e riconosciuto per avere un'elevata impronta di carbonio.
Alcuni dei NET proposti sono altamente speculativi. Per esempio, la fertilizzazione oceanica non è generalmente considerata un'opzione realistica perché il suo impatto ambientale sull'oceano è probabilmente inaccettabile. Anche, ci sono domande su quanto sarebbe efficace nella rimozione di CO 2 .
Credito:Grafico:La conversazione, CC-BY-ND Fonte:Howard Herzog, MIT
Riprese accademiche
Uno studio del 2017 presso l'Università del Michigan ha effettuato una revisione della letteratura sui NET. Da una parte, hanno mostrato che la letteratura era molto rialzista sui NET. Ha concluso che queste tecniche potrebbero catturare l'equivalente di 37 gigatonnellate (miliardi di tonnellate) di CO 2 all'anno ad un costo inferiore a $ 70 per tonnellata. Per confronto, il mondo emette attualmente circa 38 gigatonnellate di CO 2 un anno.
Però, Penso che questo risultato dovrebbe essere preso con le pinze, poiché hanno valutato come stabilito solo un NET (imboschimento/riforestazione), altri tre come dimostrato (BECCS, biochar e pratiche agricole modificate), e il resto come speculativo. In altre parole, queste tecnologie hanno un potenziale, ma devono ancora essere dimostrati efficaci.
Altri studi hanno una visione molto più dura dei NET. Uno studio su Nature Climate Change del 2015 afferma:"Non esiste NET (o combinazione di NET) attualmente disponibile che possa essere implementato per soddisfare le <2°C target senza impatto significativo su entrambi i terreni, energia, acqua, nutriente, albedo o costo, e quindi il "piano A" deve essere quello di ridurre immediatamente e in modo aggressivo le emissioni di gas a effetto serra." In un altro studio del 2016, i ricercatori Kevin Anderson e Glen Peters hanno concluso "Le tecnologie a emissioni negative non sono una polizza assicurativa, ma piuttosto una scommessa ingiusta e ad alto rischio. C'è un rischio reale che non saranno in grado di mantenere la scala della loro promessa".
La linea di fondo è che i NET devono essere mostrati per funzionare su una scala gigaton, ad un costo accessibile, e senza gravi impatti ambientali. Non è ancora successo. Come visto dall'alto, c'è una vasta gamma di opinioni sul fatto che ciò accadrà mai.
Rete di sicurezza?
Una domanda fondamentale è quale ruolo possono svolgere i NET, sia dal punto di vista politico che economico, mentre lottiamo per stabilizzare la temperatura globale media a un livello accettabile.
Un ruolo potenziale per i NET è quello di compensazione. Ciò significa che la quantità di CO 2 rimosso dall'atmosfera genera crediti che compensano le emissioni altrove. Usare le emissioni negative in questo modo può essere una potente leva politica o economica.
Per esempio, con i viaggi aerei l'approccio migliore per le emissioni nette a zero potrebbe essere quello di lasciare che l'industria continui a emettere CO 2 , ma compensare tali emissioni utilizzando crediti da NET. Essenzialmente quelle emissioni negative sono un modo per compensare le emissioni del volo, che dovrebbe fare affidamento sui combustibili fossili per molti anni.
Circa il 25% delle nostre attuali emissioni di carbonio può essere classificato come difficile da mitigare. Questo modello di compensazione ha senso dal punto di vista economico quando il costo delle emissioni negative è inferiore al costo per ridurre le emissioni dalla fonte stessa. Quindi, se possiamo produrre emissioni negative da diciamo BECCS a circa $ 150 per tonnellata di CO 2 , they can economically be used to offset emissions from aircraft that would cost several hundred dollars per ton CO 2 to mitigate by changing how planes are fueled.
The economics of using NETs to correct an "overshoot" are very different.
We as a society seem unwilling to undertake sufficient efforts to reduce carbon emissions today at costs of tens of dollars per ton CO 2 in order to keep enough CO 2 out of the atmosphere to meet stabilization targets of 1.5 or 2 degrees Celsius. Però, correcting an "overshoot" means we expect future generations to clean up our mess by removing CO 2 from the atmosphere at costs of hundreds of dollars or more per ton CO 2 , which is what the future deployment of NETs may cost.
This makes no sense, economic or otherwise. If we are unwilling to use the relatively cheap mitigation technologies to lower carbon emissions available today, such as improved efficiency, increased renewables, or switching from coal to natural gas, what makes anyone think that future generations will use NETs, che sono molto, much more expensive?
That's why I see the role of NETs as an offset being very sound, with some deployment already happening today and increased deployment expected in the future. Al contrario, treating NETs as a way to compensate for breaking the carbon budget and overshooting stabilization targets is more hope than reality. The technical, economic and environmental barriers of NETs are very real. In formulating climate policy, I believe we cannot count on the future use of NETs to compensate for our failure to do enough mitigation today.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
