Cos'è lo stoccaggio del carbonio?

Che cos'è lo stoccaggio del carbonio e perché viene spesso menzionato come un potenziale modo per mitigare il riscaldamento globale? Conosciuto anche come sequestro del carbonio, lo stoccaggio del carbonio è un metodo complesso per catturare le emissioni di anidride carbonica e immagazzinarle in giunti di carbone, falde acquifere, giacimenti di petrolio e gas esauriti e altri spazi in profondità sotto la superficie della Terra. Teoricamente, ciò impedirebbe a questi gas di avere un effetto sul clima.

I gas di anidride carbonica vengono catturati alla fonte di produzione, come una centrale elettrica, o direttamente dall'aria. L'anidride carbonica può essere separata da altri gas prima o dopo la combustione del combustibile in un impianto o in una struttura industriale. Rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera, una forma di geoingegneria, è sostanzialmente più difficile e costoso; le proposte includono la creazione di spugne giganti montate in alto nell'aria come turbine eoliche vicino a impianti che producono anidride carbonica per catturare i gas.

Metodi di stoccaggio del carbonio

Il modo più ampiamente supportato per immagazzinare l'anidride carbonica catturata è in profonde formazioni geologiche come giacimenti petroliferi, giacimenti di gas, giunti di carbone e falde acquifere saline. Gli emettitori di anidride carbonica più comuni come le centrali elettriche sono spesso già posizionati sopra questi "serbatoi" sotterranei naturali, rendendoli una soluzione attraente. Inoltre, l'iniezione di anidride carbonica in questi spazi può aiutare le utility a recuperare più del prezioso petrolio e gas che già esiste sul campo. I costi della cattura e dello stoccaggio del carbonio possono quindi essere compensati dalla vendita o dall'uso di questi combustibili. Benefici simili si riscontrano nelle cuciture a carbone, dove sacche di metano possono essere sostituite con anidride carbonica. Tuttavia, bruciando quel metano si produrrebbe più anidride carbonica.

Mentre lo stoccaggio del carbonio in formazioni saline profonde non produce alcun sottoprodotto a valore aggiunto, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, che sta attualmente studiando il comportamento dell'anidride carbonica quando immagazzinato in formazioni geologiche, osserva che presenta altri vantaggi. Non solo ci sono abbastanza profonde formazioni saline negli Stati Uniti per immagazzinare potenzialmente più di 12.000 miliardi di tonnellate di anidride carbonica, ma sono già accessibili alla maggior parte delle fonti di emissioni di anidride carbonica, riducendo il costo del trasporto dei gas.

Alcune proposte di stoccaggio del carbonio comportano l'iniezione di anidride carbonica nell'oceano a profondità di almeno 1.000 metri sotto la superficie. L'anidride carbonica si dissolverebbe quindi nell'acqua o, se iniettato ad alta pressione a profondità superiori a 3.000 metri, si accumulerebbe in "laghi" sul fondo del mare, dove teoricamente potrebbero essere necessari millenni per dissolversi.

La conservazione del carbonio nei minerali può anche essere possibile facendo reagire l'anidride carbonica con ossidi metallici come magnesio e cadmio. Questo processo si chiama sequestro minerale. Quando si verifica naturalmente, nel corso di migliaia di anni, questo processo crea calcare superficiale; quando accelerato, trasforma l'anidride carbonica in solidi di carbonio stabili.

Pro e contro dello stoccaggio del carbonio

Lo stoccaggio del carbonio impedirebbe alle emissioni diffuse di biossido di carbonio di continuare a causare e aggravare i cambiamenti climatici, e i sostenitori sostengono che è meno costoso del passaggio dai combustibili fossili a forme di energia rinnovabile come l'energia solare. Tuttavia, il processo aumenta la quantità di energia richiesta dalle centrali elettriche e la maggior parte degli esperti concorda sul fatto che lo stoccaggio del carbonio dovrebbe essere utilizzato solo come soluzione di transizione. La cattura e lo stoccaggio del carbonio richiederebbero un investimento significativo nelle centrali elettriche a combustione di combustibili fossili e permetterebbero alla distruzione ambientale causata dall'estrazione del carbone di continuare anche in futuro.

La conservazione del carbonio nell'oceano ha i suoi svantaggi. Quando l'anidride carbonica reagisce con l'acqua forma acido carbonico. Ciò potrebbe peggiorare l'acidificazione degli oceani, che uccide la vita marina come il corallo e le specie di pesci commestibili che costituiscono una parte importante dell'approvvigionamento alimentare mondiale. Anche quando l'anidride carbonica viene pompata a grandi profondità, potrebbe non passare molto tempo prima che venga nuovamente rilasciato nell'atmosfera. I forti venti causati dai cambiamenti climatici stanno mescolando le acque negli oceani, causando il biossido di carbonio a salire in superficie dalle profondità oceaniche.

I critici dello stoccaggio del carbonio sono anche preoccupati della possibilità di perdite di biossido di carbonio dagli spazi di stoccaggio sotterranei. Le perdite che si verificano naturalmente possono essere estremamente distruttive, uccidendo l'uomo e gli animali e se lo stoccaggio del carbonio diventasse una soluzione comune, tali perdite potrebbero aumentare in frequenza e gravità. Anche se dotati di valvole di non ritorno, i tubi di iniezione di carbonio potrebbero rompersi nel tempo, consentendo ai gas di riaffiorare.

Una soluzione ai problemi associati allo stoccaggio del carbonio è trovare gli usi per il carbonio catturato. La cattura e l'utilizzo del carbonio potrebbero essere economicamente più sostenibili dello stoccaggio, trasformando l'anidride carbonica catturata in nuovi preziosi prodotti come bio-oli, fertilizzanti, prodotti chimici e carburanti.

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Immagine: Lawerence Berkeley National Laboratory / Department of Energy

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