A prima vista, sembra quasi folle. Possiamo davvero prelevare le emissioni di anidride carbonica da un impianto industriale e immagazzinarle nel sottosuolo? Per scoprirlo, sono attualmente in corso ricerche per verificare se tale idea non è solo praticabile ma sicura, e dimostrarlo al pubblico.

Questo approccio è noto come cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) ed è in circolazione da decenni, ma non è mai decollato. Nei suoi recenti rapporti, però, il Gruppo intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (IPCC) ha affermato che la CCS potrebbe avere un ruolo chiave da svolgere se vogliamo raggiungere i nostri obiettivi climatici nei prossimi anni.

Se tutto è fatto bene, i segnali sono promettenti. Gli studi hanno dimostrato che la CO2 può essere immagazzinata in sicurezza nel sottosuolo, come in profondità, formazioni rocciose porose, per migliaia di anni, e abbiamo persino trovato sacche naturali di CO2 che esistono da milioni.

L'opinione pubblica e scientifica sul CCS rimane divisa, però, non da ultimo perché l'approccio sembra incoraggiare l'uso continuato di combustibili fossili piuttosto che il passaggio a fonti di energia rinnovabili. Inoltre, non è chiaro quanto CCS possa essere scalato.

Si stima che fino al 90% delle emissioni di carbonio derivanti dall'uso industriale di combustibili fossili potrebbe essere catturato da CCS, che ha portato a più di una dozzina di progetti su larga scala che hanno avuto luogo in tutto il mondo negli ultimi due decenni. Ma rimangono domande su quanto sia realmente efficace il CCS, insieme a bassi tassi di adozione a causa di un business case limitato e persistenti preoccupazioni del pubblico sulla sicurezza.

Una delle principali preoccupazioni della CCS è che la CO2 potrebbe fuoriuscire da questi serbatoi sotterranei nell'aria circostante e contribuire al cambiamento climatico, o contaminare i rifornimenti d'acqua nelle vicinanze. Un altro è il rischio di tremori provocati dall'uomo causati dall'accumulo di pressione nel sottosuolo, nota come sismicità indotta.

Gli scienziati di un progetto chiamato ENOS stanno conducendo ricerche in cinque siti di test in tutta Europa per esaminare alcuni dei problemi che affliggono lo stoccaggio del carbonio.

"L'obiettivo generale di ENOS è dimostrare lo stoccaggio sicuro e protetto, "dice Rowena Stead, project manager presso il Bureau of Geological and Mining Research (BRGM) francese che coordina il progetto. "Ciò comporta lo sviluppo e la sperimentazione di tecniche sul campo e in condizioni reali".

Iniezione

Per indagare sul problema delle perdite e delle tecniche di stoccaggio sicuro, ENOS sta effettuando ricerche sull'iniezione – o pompaggio – di CO2 nel terreno presso l'Hontomin Technology Development Plant (TDP), vicino alla città di Burgos in Spagna, dove la CO2 viene pompata in un 1, Pozzo profondo 600 metri accanto a un serbatoio sotterraneo.

In corso fino a settembre 2020, il progetto utilizzerà una varietà di sensori sotterranei e di superficie per monitorare i pozzi e cercare qualsiasi gas che potrebbe fuoriuscire nella vicina rete idrica.

ENOS utilizzerà anche sensori geofisici per monitorare qualsiasi attività sismica, come tremori, causato dall'iniezione di CO2.

"La grandezza di tali eventi è piccola, il che significa che il rischio di avere tremori in superficie è nullo, "dice il dottor Pascal Audigane, capo dell'unità risorse idriche sotterranee presso BRGM. "Ma gli strumenti di monitoraggio geofisico possono rilevare questi eventi per prevenire qualsiasi rischio di pressione imprevista".

ENOS modellerà il modo in cui le onde sismiche causate dalle iniezioni di CO2 si muovono attraverso il terreno. L'idea è che se sappiamo come sono causati questi tremori, questo potrebbe quindi aiutare con la selezione di futuri siti di stoccaggio del carbonio che presentano un rischio minimo.

In altri due siti nel Regno Unito e in Sardegna, Italia, che dovrebbero iniziare a iniettare presto, ENOS condurrà anche esperimenti per capire come le rocce o le faglie sovrastanti – luoghi nel terreno in cui le rocce scivolano l'una sull'altra – contribuiscono alle perdite. Questi esperimenti sono progettati per aiutare a creare strumenti di rilevamento migliori e selezionare siti sicuri.

La chiave per la ricerca di ENOS sarà non solo verificare se la CCS è sicura e praticabile, ma anche affrontare le preoccupazioni del pubblico. Secondo Stead, ENOS ha tenuto incontri con le comunità locali vicino ai siti di test per rispondere alle loro domande e spiegare come funziona la tecnologia.

Ciclo completo

Mentre ENOS sta ancora testando la sicurezza dello stoccaggio del carbonio, un altro progetto chiamato CarbFix2 in Islanda sta dimostrando come catturare, trasportare e immagazzinare il carbonio in modo permanente come minerale. Questo si basa su un progetto precedente che ha testato come catturare e iniettare CO2 nelle formazioni rocciose.

Il progetto, iniziata ad agosto 2017, avrà una durata di tre anni e mezzo e si svolge presso la centrale geotermica di Hellisheidi vicino alla capitale islandese Reykjavik. Qui, La CO2 viene catturata dall'impianto, trasportati tramite condotte e poi stoccati a centinaia di metri sottoterra.

Per affrontare i problemi delle perdite, CarbFix2 ha una nuova soluzione. Dissolvono la loro CO2 in acqua prima che venga iniettata nel sottosuolo, il che significa che viene immagazzinato disciolto in un liquido anziché in un gas. E hanno scelto la roccia basaltica come punto di stoccaggio, che reagisce con il carbonio formando calcite.

"Stiamo eseguendo l'iniezione in un modo completamente diverso rispetto allo stoccaggio (tradizionale) della cattura del carbonio, " ha detto il coordinatore del progetto Dr. Edda Sif Aradóttir, vice amministratore delegato di Reykjavik Energy. "Quindi non dobbiamo preoccuparci delle perdite."

Per contrastare la sismicità l'impianto gestisce da vicino l'iniezione di acqua e gas disciolti per evitare di provocare scosse in un'area già sismicamente attiva. Anche il tipo di roccia è importante:un'elevata permeabilità e porosità consentono alla CO2 di circolare più facilmente senza intasarsi.

Il rischio più grande in questo progetto non deriva dalla cattura di CO2, trasporto o stoccaggio, osserva il dottor Aradóttir, ma piuttosto dalla co-cattura dell'idrogeno solforato (H2S), anch'esso prodotto nello stabilimento. In alte concentrazioni questo può essere velenoso, quindi occorre prestare attenzione per evitare fughe di gas nel processo di cattura che potrebbero danneggiare i lavoratori.

CarbFix2 ha dimostrato un intero ciclo CCS catturando, trasporto e stoccaggio di CO2 a 22 € per tonnellata, che è meno della metà delle stime di costo precedenti. Attualmente, il loro sistema cattura circa il 35% della CO2 proveniente dall'impianto, ma il Dr. Aradóttir ha detto che non ci sarebbero stati problemi a scalare questo fino al 100%. "Abbiamo teoricamente una capacità più che sufficiente per immagazzinare permanentemente tutta la CO2 proveniente dalla combustione (combustibili fossili), " lei disse.

Prima che ciò possa accadere, dovrebbe esserci la volontà politica di investire nello stoccaggio del carbonio, secondo il dottor Aradóttir. La chiave per questo sarà affrontare i problemi di sicurezza. Ma se progetti come ENOS e CarbFix2 possono dimostrare che la tecnologia è sicura e praticabile, allora potrebbe essere importante per il nostro futuro. '(Esso) potrebbe essere un fattore importante nella battaglia contro il cambiamento climatico, " lei disse.