Soluzioni innovative per estrarre la CO2 dall’atmosfera

A inizio ottobre il Parlamento Europeo ha approvato un testo di legge che punta alla riduzione delle emissioni di CO2 del 60% entro il 2030 (rispetto al 1990), e alla conquista della neutralità climatica entro il 2050, iniziativa condivisa dalla commissione europea al fine di rispettare i parametri degli accordi di Parigi. Oltre all’unione europea, che già da anni si muove nella direzione della neutralità climatica con iniziative come il Green Deal europeo, anche la Cina ha annunciato in questi giorni all’ONU che prevede di smettere di rilasciare CO2 entro il 2060, superando le ambizioni degli Stati Uniti.

Una chiara e condivisa politica internazionale di riduzione delle emissioni è senz’altro un primo, necessario, passo, ma potrebbe non essere sufficiente, ecco perché probabilmente in futuro sarà importante mettere in atto delle strategie per sottrarre attivamente anidride carbonica dall’atmosfera prima che il cambiamento climatico diventi eccessivo. A tale proposito stanno emergendo in Italia una serie di progetti innovativi.

Desarc-Maresanus. È il progetto condotto dal Politecnico di Milano e dal Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici. Il progetto di ricerca, conclusosi a febbraio, affronta due problemi: l’aumento delle concentrazioni di biossido di carbonio (CO2) in atmosfera e la conseguente acidificazione degli oceani.

La tecnica Ocean Liming, oltre ad assorbire CO2 dall’atmosfera, combatte l’acidificazione degli oceani. Le grandi concentrazioni di anidride carbonica presenti in atmosfera che l’attività umana genera ogni anno vengono in parte assorbite dai nostri mari. Questo implica una più rapida acidificazione (diminuzione del pH) delle acque e di conseguenza ad effetti devastanti per gli ecosistemi marini, come ad esempio lo sbiancamento dei coralli. Una recente ricerca, pubblicata su Global Biogeochemical Cycles, mostra che tre gigatonnellate di carbonio all’anno (1/3 delle emissioni dovute ad attività antropiche) vengono assorbiti dall’oceano.

In breve, si immette idrossido di calcio in acqua, il quale reagendo con la CO2 forma bicarbonati, aumentando il Ph. Questo processo esiste già in natura, ma avviene molto lentamente. Ora a causa dell’eccessiva quantità di anidride carbonica, la compensazione non è più sufficiente. Si tratta dunque di accelerare questo meccanismo naturale, con il doppio beneficio di contrastare l’acidificazione e assorbire la CO2 presente in atmosfera.

Sempre all’interno del progetto Desarc-Maresanus, in relazione all’area mediterranea, è stato valutato il tema dello stoccaggio di grandi quantitativi di CO2 all’interno di capsule di vetro. Queste capsule potrebbero essere conservate nelle profondità marine dove potrebbero giacere indisturbate per un tempo indefinito. Il processo consiste nella cattura della CO2 che, dopo essere stata portata in forma liquida ad un’elevata pressione (circa 100 bar), viene imbottigliata in grandi capsule di vetro e successivamente poste, attraverso un apposito sistema di condotte sottomarine, sui fondali oceanici, dove la pressione idrostatica dell’acqua eguaglia la pressione interna della CO2, in questo modo il vetro non deve lavorare in condizioni di stress.

Zecomix. Il processo elaborato da ENEA trasforma gli scarti siderurgici e altre categorie di residui industriali in materiali edili di qualità e a basso costo da impiegare in edilizia e nell’infrastruttura stradale. L’idea è quella di utilizzare i fumi di combustione in un reattore pieno di scorie provenienti da processi industriali. Queste scorie in presenza della CO2 reagiscono producendo un materiale inerte, il carbonato di calcio (calcare) che può essere riutilizzato nuovamente in processi produttivi o per la sostituzione di prodotti minerali, ad esempio nella produzione del calcestruzzo, in sostituzione della ghiaia o della sabbia.
Questo processo ha dunque il doppio obbiettivo di abbattere le emissioni di CO2 e di ridurre gli scarti da mandare in discarica non utilizzando quindi ulteriori risorse naturali.

Cleanker. Il 9 ottobre è stato inaugurato a Vernasca in provincia di Piacenza, l’impianto pilota del progetto Cleanker. Finanziato dall’UE nell’ambito del programma Horizon 2020. Il calcestruzzo è responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di CO2, più o meno il 60% delle emissioni associate a questa produzione non vengono rilasciate dalla combustione di combustibili fossili, ma dalla reazione chimica che avviene nel processo tra le materie prime (principalmente calcare e argilla) che combinandosi producono il clinker, l’ingrediente principale del cemento Portland, il più diffuso.

L’obbiettivo è quello di catturare oltre il 90% della CO2 attraverso la tecnologia ”calcium looping”. Per catturare l’anidride carbonica viene utilizzato il calcio che successivamente la libera in un processo di calcinazione in ossigeno che genera un afflusso di CO2 pressoché pura. Il punto di forza sta dunque proprio nel calcio, il quale oltre ad essere utilizzato per la produzione del cemento funge anche da trasportatore di CO2.

Biochar. Un’ulteriore strada per aumentare l’assorbimento di CO2 atmosferica allo scopo di contrastare il cambiamento climatico è il biochar. Insieme agli oceani il più grande serbatoio di carbonio sulla Terra è il suolo, nel primo metro del suolo è contenuta tre volte la quantità di carbonio sotto forma di CO2 contenuta nell’atmosfera terrestre. Il biochar o carbone vegetale (come già approfondito in questo articolo) si ottiene attraverso un processo chiamato pirolisi ossia la combustione senza ossigeno di sostanze vegetali residuali. Questa combustione produce da una parte energia che può essere utilizzata in processi produttivi e dall’altra il biochar, carbonio che rimane stabile per secoli o millenni.

Il biochar ottenuto inserito in suoli permette di ‘sequestrare’ il carbonio organico del terreno invece che farlo tornare all’atmosfera sotto forma di CO2. Inoltre, il biochar aumenta la fertilità del terreno perché funge da spugna che assorbe umidità e nutrienti, andando a sostenere l’agricoltura e aiutandola ad essere più sostenibile.

Per centrare l’obiettivo è necessaria un’azione rapida sia a livello tecnologico che sociale. La riduzione di emissioni assieme alla rimozione di CO2 dall’atmosfera, applicate entrambe in maniera integrata potrebbero portare al miglior risultato. Questo ci fa sperare in un futuro sostenibile per le prossime generazioni.