L'incapacità dell'umanità di ridurre l'inquinamento da carbonio che surriscalda il pianeta, a livelli record nel 2023, ha spinto verso opzioni un tempo marginali per limitare o ridurre la CO2 nell'atmosfera al centro della scena.
La cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) e la cattura diretta dell'aria (DAC) sono entrambi processi industriali complessi che isolano la CO2 , ma queste tecnologie in forte espansione sono fondamentalmente diverse e spesso confuse.
Giovedì, un gruppo di importanti società energetiche, tra cui la britannica BP e la francese TotalEnergies, ha dichiarato di aver assegnato contratti per un valore di 4 miliardi di sterline (5,1 miliardi di dollari) per una centrale elettrica a gas in Gran Bretagna che sarà dotata di CCS.
Ecco un'introduzione su cosa sono e in cosa differiscono.
La CCS sottrae CO2 dai gas di scarico delle centrali elettriche alimentate a combustibili fossili e dell'industria pesante.
CO2 costituisce circa il 12% di queste emissioni provenienti da una centrale elettrica alimentata a carbone, mentre nella produzione di acciaio e cemento in genere è il doppio.
La CCS da sola impedisce solo che ulteriore anidride carbonica entri nell'atmosfera.
D'altra parte, DAC estrae CO2 molecole già presenti, rendendola una tecnologia a "emissioni negative".
DAC può quindi generare crediti per le aziende che cercano di compensare la propria produzione di gas serra, ma solo se la CO2 catturata è immagazzinato in modo permanente, ad esempio in giacimenti di petrolio e gas esauriti o in falde acquifere saline.
La concentrazione di anidride carbonica nell'aria ambiente è di sole 420 parti per milione (circa lo 0,04%), quindi la CO2 con DAC richiede molta energia.
Una volta isolato utilizzando CCS o DAC, CO2 può essere utilizzato per realizzare prodotti come materiali da costruzione o carburante per aerei "verde". Ma parte di quella CO2 tornerà inevitabilmente nell'aria.
"Se il CO2 viene utilizzato, allora non si tratta di rimozione", ha affermato Oliver Geden, membro senior dell'Istituto tedesco per gli affari di sicurezza internazionale.
L’industria dei combustibili fossili utilizza la CCS dagli anni ’70, ma non per prevenire la CO2 dalla lisciviazione nell'atmosfera.
Piuttosto, le compagnie petrolifere e del gas iniettano CO2 nei giacimenti petroliferi maturi per estrarre greggio che altrimenti rimarrebbe inaccessibile.
Finora, l'installazione di impianti CCS su centrali elettriche esistenti alimentate a carbone e gas e lo stoccaggio della CO2 catturata la metropolitana si è rivelata tecnicamente fattibile ma antieconomica.
L'impianto CCS più grande del mondo, lo stabilimento di Petra Nova in Texas, è stato messo fuori servizio tre anni dopo l'apertura nel 2017.
Ma l'incombente crisi climatica e i generosi sussidi governativi hanno ravvivato l'interesse per la CCS per il settore energetico e non solo.
Nell'autunno del 2023, c'erano circa 40 impianti su scala commerciale in tutto il mondo che applicavano la tecnologia di cattura del carbonio all'industria, alla trasformazione dei combustibili o alla produzione di energia, isolando un totale di 45 milioni di tonnellate (Mt) di CO2 , secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (IEA).
Se tutti i progetti in cantiere venissero realizzati, CO2 la capacità di cattura aumenterebbe di otto volte entro il 2030, ma finora solo il 5% dei progetti annunciati ha raggiunto la fase finale della decisione di investimento.
Il DAC, al confronto, è nuovo di zecca.
Meno di 30 impianti DAC sono stati commissionati in tutto il mondo e quelli in funzione catturano solo la stessa quantità di CO2 in un anno, 10.000 tonnellate, quanto il mondo ne emette in circa 10 secondi.
Sia la CCS che la DAC devono essere potenziate in modo massiccio se si vuole svolgere un ruolo significativo nella decarbonizzazione dell'economia globale.
Secondo l'IEA, per mantenere in vigore l'obiettivo di zero emissioni nette entro la metà del secolo, la CCS dovrà sottrarre 1,3 miliardi di tonnellate all'anno all'energia e all'industria, 30 volte in più rispetto allo scorso anno, entro il 2030.
Il DAC deve rimuovere 60 Mt di CO2 all'anno entro quella data, diverse migliaia di volte in più rispetto a oggi.
Ma il nascente settore sta fiorendo con nuovi attori. Il primo impianto da un milione di tonnellate all'anno, sviluppato da Occidental Petroleum in Texas, dovrebbe entrare in funzione negli Stati Uniti il prossimo anno.
Secondo l'IEA, i piani per almeno 130 strutture DAC sono ora in varie fasi di sviluppo.
"È una sfida enorme, ma non senza precedenti", ha detto all'AFP il professore dell'Università del Wisconsin-Madison Gregory Nemet, citando altre tecnologie, compresi i pannelli solari, che sono cresciute notevolmente nel giro di decenni.
Preparare un sito per immagazzinare CO2 può richiedere fino a 10 anni, quindi lo storage potrebbe diventare un serio collo di bottiglia per lo sviluppo sia di CCS che di DAC.
La cattura del carbonio costa dai 15 ai 20 dollari a tonnellata per i processi industriali con flussi altamente concentrati di CO2 e da 40 a 120 dollari per tonnellata per flussi di gas più diluiti, come nella produzione di energia.
Il DAC, ancora agli inizi, ha costi molto più elevati, che oggi vanno da 600 a 1.000 dollari per tonnellata di CO2 catturato.
Si prevede che tali costi scenderanno drasticamente fino a raggiungere i 100-300 dollari per tonnellata entro il 2050, secondo il rapporto inaugurale sullo stato della rimozione dell'anidride carbonica, pubblicato all'inizio di quest'anno.
Mentre i paesi e le aziende avvertono le difficoltà derivanti dai programmi di decarbonizzazione e dagli impegni di zero emissioni nette, sempre più denaro, pubblico e privato, viene indirizzato sia verso la CCS che verso la DAC.
Negli Stati Uniti, l'Inflation Reduction Act (IRA) stanzia miliardi di dollari in crediti d'imposta per la CCS.
Il precedente Infrastructure Investment and Jobs Act prevedeva circa 12 miliardi di dollari in cinque anni.
Il Canada ha esteso un credito d'imposta sugli investimenti che dimezza il costo dei progetti CCS.
Anche la Corea del Sud e la Cina stanno investendo molto nel settore, con la Cina che ha aperto un impianto da 500.000 tonnellate il mese scorso nella provincia di Jiangsu.
In Europa, il sostegno arriva a livello nazionale ed è orientato all'industria e allo stoccaggio, soprattutto nel Mare del Nord.
Per DAC, una serie di aziende, tra cui Alphabet, Shopify, Meta, Stripe, Microsoft e H&M Group, si sono impegnate collettivamente ad acquistare almeno 1 miliardo di dollari di "rimozione permanente del carbonio" entro il 2030.
All'inizio di questo mese, il pioniere del DAC Climeworks, con sede in Svizzera, ha annunciato un accordo per la vendita di crediti per la rimozione del carbonio a due compagnie aeree, SWISS e Lufthansa.
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