Non tutti i progetti ripagano il clima: abbiamo mappato i pro e i contro di ciascuno e individuato chiaramente vincitori e vinti

Catturare l’anidride carbonica dall’aria o dalle industrie e riciclarla può sembrare una soluzione climatica vantaggiosa per tutti.Il gas serra rimane fuori dall’atmosfera dove può riscaldare il pianeta ed evita l’uso di più combustibili fossili.

Ma non tutti i progetti di cattura del carbonio offrono gli stessi vantaggi economici e ambientali.In effetti, alcuni possono effettivamente peggiorare il cambiamento climatico.

IO guidare l’Iniziativa Globale sulla CO₂ presso l’Università del Michigan, dove io e i miei colleghi studiamo come utilizzare l’anidride carbonica catturata (CO₂) per aiutare a proteggere il clima.Per aiutare a capire quali progetti daranno i loro frutti e rendere più facili queste scelte, noi delineato i pro e i contro delle fonti e degli usi più comuni del carbonio.

Sostituzione dei combustibili fossili con carbonio catturato

Il carbonio gioca un ruolo cruciale in molti aspetti della nostra vita.Materiali come fertilizzanti, carburante per aerei, tessuti, detersivi e molto altro dipendono da questo.Ma anni di ricerca e i cambiamenti climatici che il mondo sta già sperimentando hanno fatto qualcosa abbondantemente chiaro che l’umanità deve porre urgentemente fine all’uso dei combustibili fossili e rimuovere l’eccesso di CO₂ dall’atmosfera e dagli oceani derivante dal loro utilizzo.

Alcuni materiali a base di carbonio possono essere sostituiti con alternative prive di carbonio, come l’utilizzo di energia rinnovabile per produrre elettricità.Tuttavia, per altri usi, come il carburante per l’aviazione o la plastica, il carbonio sarà più difficile da sostituire.Per questi, le tecnologie sono in fase di sviluppo catturare e riciclare il carbonio.

Catturare la CO₂ in eccesso – dagli oceani, dall’atmosfera o dall’industria – e viene chiamato utilizzarlo per nuovi scopi cattura, utilizzo e sequestro del carbonio, o CCUS.Di tutte le opzioni per gestire la CO₂ catturata, io e i miei colleghi preferiamo utilizzarla per realizzare prodotti, ma esaminiamole tutte.

Casi migliori e peggiori del CCUS

Con ciascun metodo, la combinazione della fonte di CO₂ e del suo utilizzo finale, o disposizione, ne determina l'impatto ambientale e conseguenze economiche.

Nel migliore dei casi, il processo lascerà meno CO₂ nell’ambiente rispetto a prima.Un chiaro esempio di ciò è l’utilizzo della CO₂ catturata per produrre materiali da costruzione, come il cemento.Sigilla via il carbonio catturato e crea un prodotto che ha valore economico.

Alcuni metodi sono a zero emissioni di carbonio, nel senso che non aggiungono nuova CO₂ all’ambiente.Ad esempio, quando si utilizza la CO₂ catturata dall’aria o dagli oceani e la si trasforma in carburante o cibo, il carbonio ritorna nell’atmosfera, ma l’uso del carbonio catturato evita la necessità di nuovo carbonio dai combustibili fossili.

Altre combinazioni, invece, sono dannose perché aumentano la quantità di CO₂ in eccesso nell’ambiente.Uno dei metodi di stoccaggio sotterraneo più comuni – il recupero avanzato del petrolio – è un ottimo esempio.

Pro e contro dello stoccaggio sotterraneo del carbonio

Da anni i progetti catturano la CO₂ in eccesso e immagazzinandolo sottoterra in strutture naturali di roccia porosa, come serbatoi salini profondi, basalto o pozzi di petrolio o gas esauriti.Questo si chiama cattura e sequestro del carbonio (CCS).Se fatto bene, lo stoccaggio geologico può rimuovere in modo duraturo grandi quantità di CO₂ dall’atmosfera.

Quando la CO₂ viene catturata dall’aria, dall’acqua o dalla biomassa, si crea un processo carbon-negative: in seguito nell’aria si trova meno carbonio.Tuttavia, se la CO₂ proviene invece da nuove emissioni di combustibili fossili, come quelle provenienti da una centrale elettrica alimentata a carbone o gas, la neutralità del carbonio non è possibile. Nessuna tecnologia di cattura del carbonio funziona con un’efficienza del 100%., e una parte di CO₂ fuoriuscirà sempre nell'aria.

Anche la cattura della CO₂ è costosa.Se non c'è prodotto da vendere, stoccaggio sotterraneo può diventare un servizio costoso in definitiva coperto da tasse o commissioni, simili a pagare per lo smaltimento dei rifiuti.

Un modo per ridurre i costi è vendere la CO₂ catturata miglioramento del recupero del petrolio – una pratica comune che pompa la CO₂ catturata nei giacimenti petroliferi per spingere più petrolio fuori dal terreno.Anche se si prevede che la maggior parte della CO₂ rimarrà nel sottosuolo, il risultato saranno più combustibili fossili che alla fine emetteranno più anidride carbonica nell’atmosfera, eliminando i benefici ambientali.

Utilizzo del carbonio catturato per produrre cibo e carburante

I materiali di breve durata realizzati con CO₂ includono carburanti per l'aviazione, cibo, droghe E fluidi di lavoro utilizzato nella lavorazione dei metalli.Questi oggetti non sono particolarmente durevoli e presto si decomporranno, rilasciando nuovamente CO₂.Ma la vendita dei prodotti produce valore economico, contribuendo a pagare il processo.

Questa CO₂ può essere nuovamente catturata dall’aria e utilizzata per realizzare una futura generazione di prodotti, che creerebbero un ambiente sostenibile, essenzialmente economia circolare del carbonio.Tuttavia, ciò funziona solo se la CO₂ viene catturata dall’aria o dagli oceani.Se invece la CO₂ proviene da fonti fossili, si tratta di nuova CO₂ che verrà aggiunta all’ambiente quando i prodotti si decompongono.Quindi, anche se venisse catturato nuovamente, peggiorerebbe il cambiamento climatico.

Immagazzinare il carbonio nei materiali, come il cemento

Alcuni minerali e materiali di scarto possono convertire la CO₂ in calcare o altri materiali rocciosi.I materiali durevoli creati in questo modo possono essere molto durevoli, con durate superiori a 100 anni

Un bene l'esempio è concreto.La CO₂ può reagire con le particelle nel calcestruzzo, provocandone la reazione mineralizzarsi in forma solida.Il risultato è un prodotto utile che può essere venduto invece di essere immagazzinato sottoterra.Altri prodotti durevoli includono aggregati utilizzati nella costruzione stradale, fibra di carbonio utilizzata nelle applicazioni automobilistiche, aerospaziali e della difesa e alcuni polimeri.

Questi materiali forniscono la migliore combinazione di impatto ambientale e vantaggio economico quando sono realizzati con CO₂ catturata dall’atmosfera anziché con nuove emissioni di combustibili fossili.

Scegli saggiamente i tuoi progetti sul carbonio

La CCUS può essere una soluzione utile e i governi hanno iniziato a farlo versando miliardi di dollari nel suo sviluppo.Deve essere attentamente monitorato per garantire che le tecnologie di cattura del carbonio non ritarderanno l’eliminazione graduale dei combustibili fossili.Si tratta di uno sforzo a tutto tondo per prendere le migliori combinazioni di fonti e disposizioni di CO₂ per raggiungere una rapida scalabilità a un costo accessibile per la società.

Poiché il cambiamento climatico è un problema così complesso che sta danneggiando le persone in tutto il mondo, così come le generazioni future, credo che sia imperativo che le azioni non siano solo rapide, ma anche ben ponderate e basate su dati concreti.

Hanno contribuito a questo articolo Fred Mason, Gerry Stokes, Susan Fancy e Stephen McCord della Global CO₂ Initiative.