Nei prossimi decenni, la nostra economia e la nostra società dovranno ridurre drasticamente le emissioni di gas serra come richiesto dall'accordo di Parigi. Ma anche una futura economia a basse emissioni di carbonio emetterà alcuni gas serra, come nella produzione di cemento, acciaio, nell'allevamento e nell'agricoltura, e nelle industrie chimiche e farmaceutiche. Per raggiungere gli obiettivi climatici, queste emissioni devono essere compensate. Ciò richiede tecnologie a "emissioni negative", per mezzo della quale CO ₂ viene rimosso dall'atmosfera e immagazzinato permanentemente in depositi sotterranei.

I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno ora calcolato il potenziale di una di queste tecnologie per l'Europa:la combinazione dell'estrazione di energia dalla biomassa con la cattura e lo stoccaggio di CO ₂ , o bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS), come è noto. I calcoli hanno rivelato che se il BECCS fosse sfruttato al massimo delle sue potenzialità, ridurrebbe le emissioni di carbonio in Europa di 200 milioni di tonnellate all'anno. Ciò rappresenta il 5% delle emissioni europee nel 2018 e una parte sostanziale dei 7,5 miliardi di tonnellate di CO ₂ che l'Europa deve risparmiare cumulativamente entro il 2050 per raggiungere i suoi obiettivi climatici. Come sottolineano anche gli autori dello studio, però, sfruttare appieno il potenziale calcolato di BECCS sarà difficile nella pratica.

Tecnologia pronta all'azione

BECCS comporta la cattura di CO ₂ alle sorgenti del punto in cui è prodotto da materiale biologico. In Europa, le aziende del settore della cellulosa e della carta offrono il maggior potenziale. Altri settori con potenziale sono gli impianti di incenerimento dei rifiuti (dove circa la metà dei rifiuti proviene da biomasse), impianti di cogenerazione a legna, e impianti di biogas che utilizzano rifiuti urbani compostabili o sottoprodotti vegetali e animali della produzione alimentare non idonei al consumo. Ulteriori fonti sono gli impianti di trattamento delle acque reflue e il letame.

"La tecnologia per catturare l'anidride carbonica in tali fonti puntuali è pronta per l'uso, " spiega Marco Mazzotti, Professore presso l'Istituto di Ingegneria Energetica e di Processo e responsabile dello studio. Il carbonio dovrebbe quindi essere trasportato ai luoghi di stoccaggio tramite una rete ancora da creare, in condutture, ad esempio. "Questa è una grande sfida, "dice Lorenzo Rosa, scienziato nel gruppo di Mazzotti e autore principale dello studio. Dopotutto, CO ₂ viene prodotto in modo non uniforme in tutta Europa. I siti di stoccaggio idonei sono ora presenti solo in pochi luoghi, lontano dal CO ₂ fonti puntuali, come sotto i fondali del Mare del Nord. Però, questa sfida è risolvibile se una tale rete di trasporti fosse costruita il più rapidamente possibile, dice Rosa.

Industria della carta

Come hanno rivelato i calcoli dei ricercatori dell'ETH, il potenziale del BECCS varia notevolmente da paese a paese. Ad un estremo c'è la Svezia, che ha una forte industria della cellulosa e della carta. Utilizzando BECCS, La Svezia potrebbe catturare quasi tre volte più anidride carbonica dalla biomassa (e quindi dall'origine atmosferica) di quanta ne emette oggi dai combustibili fossili. "Se la Svezia dovesse sfruttare tutto il suo potenziale BECCS, potrebbe scambiare certificati di emissione e quindi compensare le emissioni in altri paesi, " dice Rosa. Finlandia ed Estonia potrebbero ridurre la loro CO ₂ emissioni della metà, possibile anche grazie a una forte industria della cellulosa e della carta. In molti altri paesi europei, il potenziale è inferiore, con riduzioni delle emissioni di circa il 5% o meno.

Per i loro calcoli, gli scienziati dell'ETH hanno preso in considerazione solo la biomassa che si presenta come sottoprodotto dell'industria o dell'agricoltura o come rifiuto. Hanno deliberatamente escluso le colture coltivate per lo scopo primario della produzione di energia, una pratica più diffusa in altre regioni del mondo che in Europa. Poiché tale agricoltura è in diretta concorrenza con le colture alimentari, non è considerato molto sostenibile. "Con la domanda globale di cibo che dovrebbe raddoppiare entro il 2050, c'è un urgente bisogno di sviluppare tecnologie BECCS che non si basino su piantagioni di bioenergia appositamente coltivate, "dice Rosa.

Rifiuti come materia prima

In Svizzera, il potenziale BECCS è di circa il 6%. Gli impianti di incenerimento dei rifiuti potrebbero costituire una parte importante di questo totale. "In molte altre regioni d'Europa, al contrario, questo potenziale è inattivo, poiché i rifiuti vengono scaricati inutilizzati nelle discariche, "dice il professor Mazzotti dell'ETH.

Gli impianti di incenerimento dei rifiuti svolgono già oggi tre importanti funzioni:smaltire i rifiuti; riciclano le materie prime il più possibile; e generano teleriscaldamento ed elettricità. "Ora, viene aggiunta una quarta funzione:in quanto impianti a emissioni negative significative, gli impianti di incenerimento dei rifiuti possono contribuire a ridurre l'impronta di carbonio della nostra società, " dice Mazzotti. Attualmente, questo potenziale non viene sfruttato. Per la maggior parte, l'anidride carbonica non viene ancora catturata nella carta, incenerimento o impianti di biogas. Secondo i ricercatori dell'ETH, dovremmo iniziare a farlo il prima possibile.