Un metodo proposto per ridurre l'anidride carbonica (CO ₂ ) nell'atmosfera, e ridurre il rischio di cambiamento climatico, significa catturare il carbonio dall'aria o impedirne l'arrivo. Però, ricerca di Mark Z. Jacobson alla Stanford University, pubblicato in Scienze energetiche e ambientali , suggerisce che le tecnologie di cattura del carbonio possono causare più danni che benefici.

"Sono stati sviluppati tutti i tipi di scenari partendo dal presupposto che la cattura del carbonio riduca effettivamente quantità sostanziali di carbonio. Tuttavia, questa ricerca trova che riduce solo una piccola frazione delle emissioni di carbonio, e di solito aumenta l'inquinamento atmosferico, "ha detto Jacobson, che è un professore di ingegneria civile e ambientale. "Anche se hai il 100% di acquisizione dall'attrezzatura di acquisizione, è ancora peggio, dal punto di vista del costo sociale, piuttosto che sostituire un impianto a carbone o gas con un parco eolico perché la cattura del carbonio non riduce mai l'inquinamento atmosferico e ha sempre un costo per l'attrezzatura di cattura. Il vento che sostituisce i combustibili fossili riduce sempre l'inquinamento atmosferico e non ha mai un costo per l'attrezzatura di cattura".

Jacobson, che è anche senior fellow presso lo Stanford Woods Institute for the Environment, ha esaminato i dati pubblici di una centrale elettrica a carbone con cattura del carbonio e di un impianto che rimuove direttamente il carbonio dall'aria. In entrambi i casi, l'elettricità per eseguire la cattura del carbonio proveniva dal gas naturale. Ha calcolato la CO . netta ₂ riduzione e costo totale del processo di cattura del carbonio in ogni caso, contabilizzazione dell'elettricità necessaria per far funzionare le apparecchiature di cattura del carbonio, la combustione e le emissioni a monte derivanti da tale elettricità, e, nel caso della centrale a carbone, sue emissioni a monte. (Le emissioni a monte sono emissioni, anche da perdite e combustione, dall'estrazione e dal trasporto di un combustibile come carbone o gas naturale.)

Stime comuni delle tecnologie di cattura del carbonio, che guardano solo al carbonio catturato dalla produzione di energia in un impianto di combustibili fossili stesso e non alle emissioni a monte, affermano che la cattura del carbonio può rimediare all'85-90 percento delle emissioni di carbonio. Una volta che Jacobson ha calcolato tutte le emissioni associate a queste piante che potrebbero contribuire al riscaldamento globale, li ha convertiti nella quantità equivalente di anidride carbonica per confrontare i suoi dati con la stima standard. Ha scoperto che in entrambi i casi l'apparecchiatura catturava l'equivalente di solo il 10-11 percento delle emissioni prodotte, media su 20 anni.

Questa ricerca ha anche esaminato il costo sociale della cattura del carbonio, compreso l'inquinamento atmosferico, potenziali problemi di salute, costi economici e contributi complessivi al cambiamento climatico, e ha concluso che questi sono sempre simili o superiori al funzionamento di un impianto di combustibili fossili senza cattura del carbonio e superiori a quelli che non catturano affatto il carbonio dall'aria. Anche quando l'attrezzatura di cattura è alimentata da elettricità rinnovabile, Jacobson ha concluso che è sempre meglio utilizzare l'elettricità rinnovabile invece di sostituire l'elettricità del carbone o del gas naturale o non fare nulla, dal punto di vista del costo sociale.

Data questa analisi, Jacobson ha sostenuto che la soluzione migliore è concentrarsi invece sulle opzioni rinnovabili, come l'eolico o il solare, sostituzione dei combustibili fossili.

Efficienza ed emissioni a monte

Questa ricerca si basa sui dati di due veri impianti di cattura del carbonio, che funzionano entrambi a gas naturale. Il primo è una centrale a carbone con attrezzature per la cattura del carbonio. Il secondo impianto non è collegato ad alcuna controparte produttrice di energia. Anziché, estrae l'anidride carbonica esistente dall'aria utilizzando un processo chimico.

Jacobson ha esaminato diversi scenari per determinare l'efficienza effettiva e possibile di questi due tipi di impianti, compreso cosa accadrebbe se le tecnologie di cattura del carbonio fossero gestite con elettricità rinnovabile anziché con gas naturale, e se la stessa quantità di elettricità rinnovabile necessaria per far funzionare le apparecchiature fosse invece utilizzata per sostituire l'elettricità delle centrali a carbone.

Mentre la stima standard per l'efficienza delle tecnologie di cattura del carbonio è dell'85-90 percento, nessuna di queste piante ha soddisfatto tale aspettativa. Anche senza tenere conto delle emissioni a monte, l'attrezzatura associata alla centrale a carbone era efficiente solo del 55,4% in 6 mesi, in media. Con le emissioni a monte incluse, Jacobson ha scoperto che, in media in 20 anni, l'apparecchiatura ha catturato solo il 10-11 percento delle emissioni totali equivalenti di anidride carbonica che essa e la centrale a carbone hanno contribuito. L'impianto di cattura dell'aria era anche efficiente solo del 10-11 percento, in media in 20 anni, una volta che Jacobson ha preso in considerazione le sue emissioni upstream e le emissioni non catturate e upstream derivanti dal funzionamento dell'impianto a gas naturale.

A causa dell'elevato fabbisogno energetico delle apparecchiature per la cattura del carbonio, Jacobson ha concluso che il costo sociale del carbone con cattura del carbonio alimentato dal gas naturale era di circa il 24 percento più alto, oltre 20 anni, rispetto al carbone senza cattura del carbonio. Se il gas naturale di quello stesso impianto fosse sostituito con l'energia eolica, il costo sociale supererebbe ancora quello del non fare nulla. Solo quando il vento ha sostituito il carbone stesso, i costi sociali sono diminuiti.

Per entrambi i tipi di piante ciò suggerisce che, anche se l'attrezzatura per la cattura del carbonio è in grado di catturare il 100% del carbonio per cui è progettata per compensare, il costo di produzione e gestione dell'attrezzatura più il costo dell'inquinamento atmosferico che continua a consentire o aumenta lo rende meno efficiente rispetto all'utilizzo di quelle stesse risorse per creare impianti di energia rinnovabile che sostituiscono direttamente il carbone o il gas.

"Non solo la cattura del carbonio funziona a malapena negli impianti esistenti, ma non c'è modo che possa effettivamente migliorare per essere migliore della sostituzione diretta del carbone o del gas con l'eolico o il solare, " disse Jacobson. "Quest'ultimo sarà sempre migliore, non importa cosa, in termini di costo sociale. Non puoi semplicemente ignorare i costi della salute o del clima".

Questo studio non ha considerato cosa succede all'anidride carbonica dopo che è stata catturata, ma Jacobson suggerisce che la maggior parte delle applicazioni oggi, che sono per uso industriale, provocare un'ulteriore perdita di anidride carbonica nell'aria.

Puntare sulle rinnovabili

Le persone propongono che la cattura del carbonio potrebbe essere utile in futuro, anche dopo aver smesso di bruciare combustibili fossili, per abbassare i livelli di carbonio atmosferico. Anche supponendo che queste tecnologie funzionino con fonti rinnovabili, Jacobson sostiene che l'investimento più intelligente è in opzioni che sono attualmente disconnesse dall'industria dei combustibili fossili, come la riforestazione, una versione naturale della cattura dell'aria, e altre forme di soluzioni ai cambiamenti climatici incentrate sull'eliminazione di altre fonti di emissioni e inquinamento. Questi includono la riduzione della combustione della biomassa, e riducente l'alogeno, emissioni di protossido di azoto e metano.

"C'è molta dipendenza dalla cattura del carbonio nella modellazione teorica, e concentrandoci su quella come una possibilità, che distoglie risorse da soluzioni reali, " ha detto Jacobson. "Dà alle persone la speranza che tu possa mantenere in vita le centrali elettriche a combustibili fossili. Ritarda l'azione. Infatti, la cattura del carbonio e la cattura diretta dell'aria sono sempre costi opportunità".