mercoledì, Agosto 17, 2022
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Soluzione o cerotto? I progetti di cattura del carbonio vanno avanti

Quest’estate, la società norvegese Northern Lights perforarà una seconda linea di pozzi in una falda acquifera a circa 8.500 piedi sotto il fondo del mare, preparandola a ricevere CO2 di scarto liquefatto. Il progetto sarà il primo in Europa progettato per raccogliere i rifiuti delle serre da una fascia di clienti industriali, dai produttori di cemento agli impianti di termovalorizzazione, e spedirli per la sepoltura in mare. La nuova generazione di raccoglitori di rifiuti è sulla buona strada per l’avvio nel 2024 e spera di aumentare alla fine per ricevere 7 milioni di tonnellate di CO2 all’anno.

L’idea di catturare le emissioni di CO2 dell’industria e di rinchiuderle sottoterra non è affatto nuova. La compagnia petrolifera statale norvegese Equinor (ex Statoil) si occupa di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) da decenni, nascondendo circa un milione di tonnellate all’anno. Ma per molto tempo CCS è stato estremamente limitato a livello globale, principalmente perché è un’impresa costosa senza alcun prodotto vendibile. A metà del 2021, solo circa 30 progetti su larga scala erano operativi in ​​tutto il mondo, contenendo circa 40 milioni di tonnellate all’anno, solo lo 0,1% delle emissioni globali.

Con progetti come Northern Lights in arrivo online, le cose stanno iniziando a cambiare. Grazie all’aumento dei prezzi del carbonio in Europa, alle agevolazioni fiscali per CCS negli Stati Uniti, agli obiettivi nazionali di zero emissioni nette e all’urgenza crescente di ridurre le emissioni globali, CCS sta vedendo nuovo entusiasmo, anche tra una nuova generazione di clienti in situazioni difficili da ridurre le industrie. Nel 2021, c’è stato un enorme aumento dei progetti CCS pianificati a livello globale: se tutto andrà avanti, la cattura del carbonio sarà quasi quadruplicata. E questo potrebbe essere solo l’inizio.

Mentre il rapporto più recente dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) prevede che è possibile rimanere al di sotto dei 2 gradi Celsius di riscaldamento senza la cattura del carbonio, la maggior parte degli scenari futuri di quel rapporto coinvolge molti CCS. Nei quasi 100 percorsi valutati dall’IPCC per rimanere al di sotto di 1,5 gradi C di riscaldamento, una media di 665.000 milioni di tonnellate di CO2 viene catturata e immagazzinata entro il 2100. L’Agenzia internazionale per l’energia prevede che gli obiettivi di emissioni nette di carbonio a zero richiederanno l’incredibile cifra di 1.150 milioni tonnellate di CO2 bloccate all’anno entro il 2030, rispetto ai 40 milioni di tonnellate all’anno di oggi.

Grazie all’aumento dei prezzi del carbonio in Europa, alle agevolazioni fiscali per CCS negli Stati Uniti, agli obiettivi nazionali di zero emissioni nette e all’urgenza crescente di ridurre le emissioni globali, CCS sta riscontrando un nuovo entusiasmo.

Questo ha fatto sì che alcuni analisti applaudissero pionieri come l’aurora boreale. I sostenitori del CCS lo vedono come l’unico modo praticabile per arrivare rapidamente allo zero netto e sono incoraggiati dal nuovo interesse a bloccare le emissioni di industrie notoriamente sporche come la produzione di cemento e acciaio. “È parte integrante delle transizioni più convenienti”, afferma Niall Mac Dowell, ingegnere dei sistemi energetici presso l’Imperial College di Londra. “Ci sono così tante iniziative di cattura del carbonio: ogni paese del pianeta, per quanto ne so, sembra stia facendo qualcosa ora. È una buona notizia”.

Ma altri stanno osservando la tendenza con ansia, notando che la stragrande maggioranza dei progetti CCS finora ha incentivato le compagnie petrolifere a pompare più petrolio, portando a un aumento delle emissioni nette. Il Center for International Environmental Law ha pubblicato a luglio un rapporto schiacciante in cui condanna la tecnologia per ritardare la decarbonizzazione, insieme ad altri peccati ambientali. A gennaio, centinaia di accademici canadesi hanno firmato una lettera di protesta chiedendo al loro governo di non approvare un credito d’imposta CCS per paura di sovvenzionare semplicemente l’industria dei combustibili fossili. “[CCS] è stato utilizzato fin dall’inizio proprio in questo modo, per ritardare l’azione di allontanamento dai combustibili fossili”, afferma Matthew Paterson, ricercatore di politica sui cambiamenti climatici all’Università di Manchester e firmatario di quella lettera di protesta canadese. “Non vedo alcun cambiamento in questo .”

L’idea di CCS è semplice: catturare la CO2 mentre viene emessa da alcuni processi industriali, concentrarla, comprimerla e pomparla in un buco naturale nel terreno dove le rocce di copertura impediranno che fuoriesca. Ironia della sorte, alcuni rifiuti devono essere puliti in modo che la CO2 sia sufficientemente pura per essere smaltita; troppo azoto nelle emissioni può renderlo troppo diluito per comprimerlo e bloccarlo.

Tutto questo costa denaro, e fino a poco tempo non c’erano molti incentivi a farlo. “Nessuna di queste aziende è un ente di beneficenza”, afferma Mac Dowell. Il motivo per cui Equinor ha iniziato decenni fa è che la Norvegia è stato uno dei primi paesi al mondo a istituire una tassa sul carbonio, rendendo più economico seppellire la CO2 che scaricarla. La stragrande maggioranza dei progetti CCS è stata finora negli Stati Uniti per un migliore recupero del petrolio: le aziende pompano la CO2 per espellere più combustibili fossili, fornendo un incentivo in denaro (e, controverso, creando più emissioni da ancora più petrolio).

Ora stanno arrivando altri incentivi online. Gli Stati Uniti hanno una nuova agevolazione fiscale per CCS, ai sensi del credito d’imposta della Sezione 45Q, fino a $ 50 per tonnellata. Il Canada ha un prezzo federale del carbonio di circa $ 40 per tonnellata. E, in Europa, il prezzo del carbonio sull’European Trading Scheme è salito dal 2017 a massimi vicino a $ 100 per tonnellata. Questi numeri oscillano intorno allo stesso prezzo del CCS, che può costare da poche decine di dollari a più di $ 100 per tonnellata, a seconda di fattori come la quantità di CO2 da pulire e la distanza da trasportare. Ciò significa che CCS sembra più praticabile per altri settori.

Prendi il cemento, per esempio. La grande quantità di cemento necessaria per strade ed edifici lo rende il secondo prodotto più consumato sulla Terra dopo l’acqua pulita. L’industria è da sola responsabile del 6,5% delle emissioni globali. In parte ciò è dovuto ai combustibili fossili bruciati per alimentare il processo e che possono essere recuperati utilizzando fonti di energia alternative, principalmente bruciando rifiuti urbani. Ma la maggior parte delle emissioni di CO2 del cemento deriva dalla scomposizione del calcare utilizzato per produrlo, ed è molto, molto più difficile da evitare, osserva Paul Fennell, ingegnere chimico dell’Imperial College di Londra.

Sebbene alcuni nuovi cementi alternativi utilizzino ingredienti completamente diversi, non si comportano allo stesso modo del cemento ordinario e fare questo cambiamento richiederebbe riscritture all’ingrosso dei codici edilizi. Quindi, afferma Fennell, la cattura del carbonio è il modo migliore per rendere il cemento un’industria a emissioni zero nei prossimi decenni. L’IPCC è d’accordo, definendo la CCS una “opzione critica di mitigazione” sia per la produzione di cemento che per quella chimica.

Al via i lavori per CCS per cemento. Il progetto LEILAC (Low Emissions Intensity Lime and Cement) dell’Unione Europea sta sperimentando un design del forno leggermente diverso. Questa semplice modifica separa le emissioni del carburante dalle emissioni di CO2 più pure del calcare, in modo che il calcare possa essere portato via per la sepoltura. Uno dei primi clienti di Northern Lights è Norcem, che lavora per installare la cattura del carbonio nel suo cementificio a Brevik, in Norvegia, per il 2024.

La produzione di acciaio è un altro settore sporco maturo come cliente per CCS. È responsabile del 7% delle emissioni globali, in gran parte grazie all’uso del carbone per abbattere i minerali di ferro. Fennel afferma che nuove tecnologie promettenti possono ridurlo molto, in particolare sostituendo il carbone con l’idrogeno. Ma la cattura del carbonio, dice, fornisce un modo per assorbire il resto delle emissioni. Un’acciaieria in Arabia Saudita, osserva, utilizza con successo il CCS dal 2016.

Un altro candidato per CCS è la produzione ad alta intensità energetica di futuri combustibili come l’idrogeno e l’ammoniaca. Si prevede che questi avranno un ruolo enorme da svolgere nel settore energetico, in particolare per parti del settore dei trasporti, compreso il trasporto marittimo. Sia l’idrogeno che l’ammoniaca possono essere prodotti senza carbonio, zappando l’acqua con elettricità rinnovabile proveniente dall’eolico o dal solare per ottenere prodotti “verdi”. Questo sta diventando sempre più economicamente sostenibile. Ma intanto molti analisti prevedono nel mix una buona quantità di cosiddetti prodotti “blu”: idrogeno o ammoniaca ricavati da combustibili fossili ma che utilizzano CCS per immagazzinare le emissioni di CO2. Molti di questi progetti sono in costruzione, incluso un enorme impianto di ammoniaca blu ad Abu Dhabi e un altro in Louisiana.

Fennell pensa che il futuro ospiterà gruppi di nuovi ed efficienti impianti industriali costruiti fianco a fianco in modo che le loro emissioni possano essere convogliate insieme. La Gran Bretagna ha annunciato alcuni di questi cluster nel 2021. I Paesi Bassi mirano a raccogliere le emissioni industriali e seppellirle nel Mare del Nord, attraverso il progetto Porthos CCS. E l’aurora boreale spera di ottenere lo stesso effetto in barca. Il suo piano è di raccogliere CO2 liquefatta via nave da clienti dispersi come la costa settentrionale di Germania e Francia, Islanda, Irlanda e Finlandia, portandola tutta al loro porto di origine in Norvegia e quindi convogliandola al largo in un unico giacimento.

Per la prima fase delle operazioni di Northern Lights, l’80% dei suoi finanziamenti proviene dal governo norvegese, rendendo gratuito per le aziende la raccolta e lo smaltimento dei rifiuti di CO2. Quella spinta del governo ha “spezzato la situazione della gallina e delle uova in cui ci troviamo da molti anni”, afferma il direttore delle comunicazioni dell’aurora boreale Kim Bye Bruun. “Gli emettitori non hanno avuto un posto dove prendere la loro CO2 e gli impianti di stoccaggio non avevano motivo di costruire condutture”, dice. Adesso le cose stanno cambiando, anche se non è tutto liscio. “Ci sono sfide: tutto ciò che facciamo è nuovo. I contratti sono nuovi. È un nuovo mercato”, afferma Bruun. “Ci vuole molto lavoro.”

Il CCS ha i suoi problemi ambientali, dall’acqua necessaria per pulire i flussi diluiti di CO2, ai danni che possono essere causati dalla costruzione di condutture attraverso terreni sensibili, alla possibilità di perdite.

Un recente numero speciale dell'”International Journal of Greenhouse Gas Control” ha concluso che le perdite geologiche sono improbabili e possono essere individuate in tempo per sigillarle. Ciò rende lo stoccaggio a lungo termine sotterraneo più sicuro rispetto, ad esempio, allo stoccaggio a lungo termine negli alberi che potrebbero essere devastati da incendi boschivi, afferma Mac Dowell. Ma anche piccole perdite possono causare problemi alla salute locale, poiché la CO2 è un gas più pesante dell’aria che può soffocare le persone e farle sentire confuse: nel febbraio 2020, una perdita da un gasdotto di CO2 nel Mississippi ha mandato 49 persone in ospedale.

Ci dovrebbe essere un duro “no” all’uso del CCS per sostenere le industrie dei combustibili fossili, incluso l’idrogeno blu.

Ma la questione principale è più filosofica. Per molti, la visione ideale del net zero implica una profonda e rapida decarbonizzazione, liberando l’umanità dalla sua dipendenza dai combustibili fossili. Con il crollo dei prezzi di eolico e solare, sembra un passo indietro incentivare una tecnologia di smaltimento dei rifiuti che prolunghi l’uso di petrolio o carbone. Anche per le industrie difficili da decarbonizzare, “CCS non è la risposta”, scrive il Center for International Environmental Law, in particolare perché la cattura delle emissioni di queste industrie può comportare costosi retrofit che la rendono insostenibile. Ogni volta che sono disponibili opzioni più ecologiche, sostengono i critici, come l’idrogeno verde (prodotto utilizzando energia rinnovabile) rispetto al blu, quelle dovrebbero essere la prima o l’unica priorità. “Ci dovrebbe essere un duro ‘no’ sull’uso del CCS per sostenere le industrie dei combustibili fossili, incluso l’idrogeno blu”, afferma Emily Eaton, che studia solo le transizioni dei combustibili presso l’Università di Regina, Saskatchewan ed è stata un’altra firmataria della protesta canadese lettera. “Tutta la scienza ci dice che dobbiamo iniziare a eliminare gradualmente la produzione di combustibili fossili, non solo a ridurre le sue emissioni, ora”.

Per altri, incluso Mac Dowell, non ci sono problemi morali con CCS anche quando viene utilizzato per combustibili fossili: le emissioni non vanno nell’aria e riduce il dolore finanziario di alcune difficili transizioni energetiche. Ed è importante ricordare, afferma Mac Dowell, che le energie rinnovabili come l’eolico e il solare hanno i loro problemi, dal lavoro minorile e forzato all’inquinamento ambientale dovuto all’estrazione di minerali. “Quello che avrei pensato che volevamo sono forniture di energia premurose e affidabili senza compromettere l’ambiente”, dice. Per lui, ciò non significa che la decarbonizzazione abbia la priorità.

Il gruppo di difesa del clima Extinction Rebellion, per esempio, riconosce entrambi i punti di vista come ragionevoli: “Indipendentemente dalla tua opinione sul dibattito sul CCS, la cattura e lo stoccaggio del carbonio dovrebbero almeno far parte della discussione”, conclude.

Come mostra il progetto Northern Lights, sono necessari molti strumenti politici per far funzionare questi progetti, dalle sovvenzioni alle agevolazioni fiscali al prezzo del carbonio; non è chiaro se ce ne siano abbastanza per aumentare la CCS alla scala in molte proiezioni dell’IPCC. Mac Dowell, per esempio, lo spera. “OK, ora abbiamo questi obiettivi di zero netto, cosa dobbiamo fare?” lui dice. “E la risposta è tutto il più velocemente umanamente possibile. Abbiamo bisogno di tutto, ieri.”

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