Lo studio pubblicato su Chemical Engineering Journal parte dal presupposto secondo cui i metano-idrati (CH?) rimangono stabili per milioni di anni nei sedimenti oceanici e i ricercatori hanno provato in laboratorio a ottenere il medesimo risultato con l’anidride carbonica, la CO2, registrando un successo sul quale è ancora necessario lavorare. I test sono stati effettuati da un gruppo interdisciplinare composto da ricercatori della divisione ExxonMobil Research and Engineering e del dipartimento di Ingegneria chimica e Biomolecolare dell’Università nazionale di Singapore e i risultati, ancora allo stato embrionale, sono promettenti.
Immagazzinare l’anidride carbonica sotto i fondali oceanici
Il gruppo di lavoro coordinato dal professor Praveen Linga è riuscito a ricreare in laboratorio le condizioni per la cattura dell’anidride carbonica sotto forma di idrati nei sedimenti oceanici.
Per capire meglio in cosa consiste il lavoro dei ricercatori è opportuno procedere con l’immagine di un cubetto di ghiaccio con all’interno dell’anidride carbonica. In pratica, combinando l’anidride carbonica con acqua ad alta pressione e a bassa temperatura – le condizioni che vigono nelle profondità degli oceani – si ottiene qualcosa di simile a del ghiaccio che all’esterno è formato da acqua e, all’interno, da anidride carbonica.
L’obiettivo è quindi quello di catturare e stoccare la CO2 sotto forma di idrati negli oceani, indicativamente a un chilometro di profondità con condizioni di pressione pari a 10 megapascal (100 bar) e con una temperatura di 4 gradi centigradi.
I ricercatori coordinati dal professor Linga, esaminando la reazione degli accumuli di CO2 per un periodo di 30 giorni, hanno tradotto in pratica ciò che è stato teorizzato in uno studio pubblicato nel 2006 da un gruppo interdisciplinare di esperti di alcune università americane.
Una nuova chance
Oltre alle tante politiche attuate dai legislatori sovranazionali per limitare le emissioni, è possibile immaginare un futuro nel quale verrà catturata in gran quantità l’anidride carbonica già presente nell’atmosfera. I progetti attuali non si stanno rilevando all’altezza delle attese, risultando poco efficaci e persino rischiosi per l’ambiente.
Nel 2021, in Islanda, è stato varato il più grande impianto al mondo per la cattura di anidride carbonica. Il progetto Orca è in grado di trasformare in roccia 4mila tonnellate di anidride carbonica ogni anno.
Lo studio coordinato da Linga parla di numeri potenzialmente molto più grandi. Tuttavia, i dati disponibili non sono ancora sufficienti per comprendere per quanto tempo l’anidride carbonica potrà rimanere laddove viene stoccata ed è proprio in questa direzione che, grazie a questa ricerca, ci si sta muovendo. In teoria la pressione oceanica dovrebbe trattenere gli idrati per sempre, ma occorrono riscontri pratici. Nello studio, il professor Linga sostiene invece di potere immagazzinare fino a 184 metri cubi di CO2 in un solo metro cubo di idrati, avviando così un filone di ricerche che possono confermare i progressi fatti e fare progredire le tecnologie necessarie all’ottenimento di risultati migliori.
I tempi necessari alla commercializzazione
C’è ancora del lavoro da fare, come spiega il professor Linga da noi raggiunto: “A mio parere, sarà possibile commercializzare questa tecnologia entro i prossimi 3-5 anni. Tuttavia, questa tempistica dipenderà anche dall’ottenimento delle autorizzazioni ambientali e dalla creazione di partnership con le parti interessate dell’industria e gli enti regolatori governativi”.
I costi per catturare la CO2 nell’oceano
Il professor Linga parla di potenzialità commerciali della possibilità di immagazzinare gli idrati di anidride carbonica nei fondali oceanici evocando una generica accessibilità dei costi perché, come spiega: “In questa fase, fornire una stima esatta dei costi per la commercializzazione del sequestro di CO2 basato su idrati nei sedimenti oceanici profondi rimane difficile a causa della necessità di ulteriori test pilota e di ampliamento della scala. Tuttavia, i costi principali riguardano il trasporto della CO2 al sito di iniezione e la sua iniezione fino a una profondità di 1 km. I costi, secondo il Rapporto Speciale dell’IPCC (2005), variano da circa 5-30 dollari per tonnellata di CO2 (da 4,87 euro a 29,1 euro) per il trasporto a 100 km dalla costa e la sua iniezione a profondità fino a 3000 metri. Per una stima più accurata, devono essere considerati fattori come i costi delle attrezzature, le infrastrutture in acque profonde e le spese operative a lungo termine. Man mano che la tecnologia progredisce, le stime dei costi saranno perfezionate sulla base di dimostrazioni su scala pilota e industriale. Una stima dei costi più recente disponibile in letteratura è di 17 dollari per tonnellata di CO2 (16,55 euro) riportata per il progetto di sequestro Sleipner in acquiferi salini profondi, il cui costo sarà paragonabile o inferiore per il sequestro tramite idrati clatrati”.
I vantaggi per la mitigazione del clima
In quanto ai vantaggi, le proiezioni sono molto più sicure e note a tutti. Una riduzione della CO2 nell’atmosfera offre benefici climatici, ambientali e sociali. Tra questi, la mitigazione del riscaldamento globale è il tema più ricorrente ma a goderne, oltre agli stessi oceani, subentrano anche la stabilizzazione dei sistemi agricoli, la conservazione delle biodiversità e – più in generale – dell’intero ecosistema il quale è a sua volta compartecipe nel contenimento degli effetti del riscaldamento globale. Un circolo virtuoso che porta a un ottimismo futuro.
Non da ultimo, è ormai noto che l’inquinamento da combustibili fossili, oltre a rilasciare ingenti quantità di CO2 nell’atmosfera, nuoce alla salute e mette a rischio decine di milioni di persone nel mondo, soprattutto a causa di malattie respiratorie e cardiovascolari.
Più nello specifico, come illustra il professor Linga: “Il rapporto IPCC 2021 sottolinea che il miglior scenario per l’umanità è limitare l’aumento della temperatura globale a 1-1,5ºC, obiettivo raggiungibile se le emissioni di CO2 vengono azzerate entro metà secolo. Questa urgenza richiede strategie efficaci di riduzione del carbonio, e il sequestro di anidride carbonica basato su idrati negli oceani profondi presenta una soluzione promettente. Analogamente a come il metano rimane naturalmente intrappolato negli idrati oceanici profondi per milioni di anni, la CO2 può essere immagazzinata in modo sicuro negli idrati clatrati. Con il potenziale di stoccare oltre 100.000 Gt di CO2 (Gt sta per gigatone, ossia 1 miliardo di tonnellate, nda) – ben oltre le 764 Gt di CO2 richieste per la neutralità carbonica (IEA, 2017) – questa tecnologia offre benefici come l’efficienza dei costi, la scala, il minimo impatto ambientale e una soluzione di stoccaggio a lungo termine favorita dalla natura per l’anidride carbonica”.
