• Sab. Ago 13th, 2022

Direct Air Capture (DAC) di CO2: la salvezza del pianeta?

Il mondo ha bisogno di milioni di macchine che succhiano l’anidride carbonica direttamente dall’aria per vincere la crisi climatica? C’è un numero in rapida crescita di aziende che credono che la risposta sia sì. Queste stanno anche implementando i loro primi dispositivi Dac in tutto il pianeta.

Dal trasformare la CO 2 in roccia, al catturare il respiro degli impiegati, a “rimettere il petrolio sottoterra”. Il loro obiettivo è quello di crescere rapidamente e alcuni hanno già venduto i loro servizi di rimozione di CO 2 ad acquirenti tra cui Bill Gates, Swiss Re , Shopify e Audi. I prezzi, tuttavia, sono alle stelle: $ 600 (£ 440) per tonnellata e oltre. Dato che gli esseri umani emettono circa 36 miliardi di tonnellate all’anno, il costo diventa pericolosamente alto.

Una tecnologia complessa

La cattura diretta dell’aria (Dac), come è nota la tecnologia, è impegnativa in più modi oltre che dal punto di vista finanziario. Nonostante le sue potenti proprietà di riscaldamento climatico, la CO 2 costituisce solo lo 0,04% dell’aria e quindi intrappolare una tonnellata di gas significa elaborare un volume d’aria equivalente a 800 piscine olimpioniche.

“Non è super intuitivo”, afferma Jan Wurzbacher di Climeworks, che ha appena aperto il più grande impianto Dac del mondo in Islanda e ha recentemente ospitato una conferenza per l’industria Dac. “Ma questo non significa che sia difficile. Non c’è motivo fisico per cui non possa essere fatto per 100 $/tonnellata nei prossimi 10-20 anni”.

L’industria Dac è ancora giovane e c’è una proliferazione di tecnologie e modelli di business, sebbene la maggior parte utilizzi macchine modulari che dovrebbero essere più facili da produrre e impilare.

Le unità Climeworks utilizzano ventilatori per far passare l’aria su un materiale solido che assorbe CO  . Quando il materiale è saturo, viene riscaldato a 100°C (212°F) e rilascia un flusso di CO 2 pura . Il suo stabilimento Orca in Islanda utilizza energia geotermica rinnovabile.

La CO 2 viene poi prelevata da un’azienda partner, Carbfix, e messa sottoterra con acqua, dove si solidifica in roccia in due anni. Saranno catturate circa 4.000 tonnellate all’anno e l’azienda sta lavorando anche a progetti in Oman e Norvegia.

Riseppelliamo la CO2.

La società canadese Carbon Engineering adotta un approccio simile alla cattura della CO 2 ma sta cercando di seppellire la CO 2 in giacimenti di petrolio e gas esauriti negli Stati Uniti e nel Mare del Nord al largo della Scozia, invertendo efficacemente il flusso nei tubi esistenti. “Piuttosto che il trasporto di gas in entrata, è il trasporto di CO 2 in uscita”, afferma Amy Ruddock, responsabile europeo dell’azienda.

“È importante sottolineare che c’è un’enorme sovrapposizione tra le competenze richieste per fare Dac e il petrolio e il gas tradizionali, quindi supporta davvero la transizione verde”, afferma. L’azienda mira a seppellire 1 milione di tonnellate all’anno negli Stati Uniti nel 2025, a circa 300 $/tonnellata. L’azienda vuole anche utilizzare la sua tecnologia per fornire CO 2 come materia prima per la produzione di carburante per aerei a basso contenuto di CO 2 . “Questo è il mercato più grande che stiamo vedendo in questo momento”, afferma Ruddock.

Peter Reinhardt, CEO di Charm Industrial, ha un discorso ancora più sorprendente: “Abbiamo riportato il petrolio sottoterra”. L’azienda prende i rifiuti agricoli e forestali che altrimenti marcirebbero – emettendo CO 2 – e li riscalda per creare “bio-olio” che viene poi reimmesso in giacimenti di petrolio.

La prima iniezione è avvenuta in Oklahoma a gennaio e quest’anno sono state sepolte l’equivalente di 1.400 tonnellate di CO 2 al costo di 600 $/tonnellata. “Ovviamente c’è molta strada da fare: è una goccia nel mare rispetto all’entità del problema”, afferma Reinhardt. Ma se vengono schierate 500.000 macchine, dice, un miliardo di tonnellate potrebbe essere sepolto a 50 $/tonnellata.

Altre tecnologie

CarbonCapture Inc, un’azienda statunitense, utilizza “setacci molecolari” chiamati zeoliti per catturare la CO 2. Facilmente, le zeoliti sono già prodotte in enormi volumi per l’uso in detersivi per bucato, raffinerie di petrolio e impianti di depurazione. Nei Paesi Bassi, Carbyon spera che l’utilizzo della tecnologia a film sottile renda le sue macchine più veloci nella separazione della CO 2 dall’aria.

L’uso di energia è una grande preoccupazione se Dac deve essere distribuito su vasta scala e Mission Zero Technologies utilizza processi elettrochimici per rilasciare la CO 2 catturata , il che significa che è necessaria 3-5 volte meno energia rispetto ai processi basati sul calore.

Un’altra azienda, Heirloom, elimina i ventilatori e consente alle rocce trattate termicamente di assorbire passivamente CO 2 in un paio di settimane, prima che un ulteriore riscaldamento liberi il gas. “Stiamo cercando di trasformare questo problema Dac da un problema di ingegneria chimica a un problema di automazione industriale”, afferma Shashank Samala. “Immagina la polvere bianca sui vassoi dei biscotti negli scaffali dei vassoi della caffetteria: è piuttosto semplice.”

Aria più pulita, lavoratore più efficente

Ci sono anche altri modelli di business. L’approccio di Soletair potere è quello di trasformare gli edifici in macchine per la cattura di CO2. La CO 2 nel respiro esalato rende gli uffici soffocanti e può ridurre la produttività dei lavoratori, afferma il CEO Petri Laakso. “Fondamentalmente le persone sono più stupide al chiuso e questo significa migliaia di dollari di perdite per le aziende negli uffici”, dice. “Abbiamo una logica di business diversa: vendiamo aria fresca indoor come servizio”. L’attuale unità dell’ufficio dell’azienda può catturare un chilogrammo di CO 2 ogni 8 ore.

AirCapture, con sede in California, sta sviluppando macchine in loco che aspirano CO 2 dall’aria per produrre flussi per aziende come le aziende produttrici di bevande. La maggior parte della CO 2 oggi è prodotta da combustibili fossili e deve essere trasportata su autocarri ai siti.

Ma questi sistemi possono davvero svolgere un ruolo significativo per sconfiggere la crisi climatica?

Il compito più grande e più urgente per sconfiggere l’emergenza climatica è ridurre il più possibile la combustione dei combustibili fossili. Il problema è che alcuni settori sono molto difficili da decarbonizzare, come l’agricoltura, l’aviazione e alcuni processi industriali, e queste emissioni devono essere assorbite per fermare il riscaldamento globale.

È anche probabile, dato che le emissioni di CO 2 sono ancora in aumento, che il mondo supererà il budget del carbonio per l’obiettivo di 1,5°C concordato a livello internazionale. Ciò significa anche che la CO 2 dovrà essere estratta dall’aria. Il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha concluso nel 2018 che potrebbe essere necessario catturare e sotterrare miliardi di tonnellate di CO 2 all’anno dopo il 2050.

Dac, tuttavia, non è l’unica opzione. Coltivare i raccolti, bruciarli per produrre energia e seppellire le emissioni rimuove anche la CO 2 , ma gli scienziati si preoccupano dell’enorme fabbisogno di terra e acqua. Anche la coltivazione di alberi – le macchine originali per la rimozione della CO 2 – è un’opzione, ma richiede anche molto terreno, richiede tempo e le foreste devono quindi essere protette per decenni o la CO 2 va in fumo.

Dac una tecnologia per una soluzione definitiva

Il professor Thomas Crowther, ecologo dell’ETH di Zurigo e importante sostenitore della riforestazione , afferma: “Non possiamo semplicemente piantare una coltre di alberi in tutto il pianeta e sperare di salvare il mondo: la natura non lo farà da sola. Sicuramente avremo bisogno di migliaia di soluzioni”. Dice che la tecnologia per l’assorbimento di CO 2 ha un potenziale immenso.

Christoph Gebald di Climeworks è ottimista sulla tecnologia della sua azienda: “Siamo molto fiduciosi di poter raggiungere una capacità di milioni di tonnellate all’anno nella seconda metà di questo decennio e una capacità di miliardi di tonnellate entro il 2050”.

Le aziende acquistano sempre più compensazioni per rivendicare la neutralità del carbonio, spesso tramite schemi che pretendono di proteggere le foreste, piantare alberi o installare energia rinnovabile. Ma molti schemi di compensazione sono criticati per la loro inefficacia. Gebald sostiene che, al contrario, Dac con interramento sotterraneo offre uno smaltimento della CO 2 immediato, permanente e facilmente misurabile. Sfortunatamente in questo momento, pensare di poter salvare il pianetc on la cattura di CO2 è come cercare di salvare il Titanic usando un contagocce.

Per tutte queste aziende, l’espansione per abbattere il costo delle loro tecnologie è fondamentale. Hans De Neve, fondatore di Carbyon, racconta che i pannelli solari erano originariamente estremamente costosi. Ma sono crollati di prezzo, scendendo dell’80% solo nell’ultimo decennio: “Non vedo alcun motivo fondamentale per cui ciò non possa accadere per l’industria Dac”.

Sussidi alla Dac

Gebald dice che Dac avrà bisogno di una fase di sussidio. “Il fotovoltaico negli anni 2000 riceveva sussidi ben al di sopra di $ 500 per tonnellata di CO 2 e, con il supporto di miliardi di dollari all’anno in 10 anni, questo ha davvero aiutato l’industria a ridimensionare e ridurre i costi”. Ruddock mette in evidenza il costo del riscaldamento globale incontrollato: “Il punto di riferimento che vorrei lanciare è qual è il costo di andare sopra 1,5°C o 2°C?”

L’altro fattore critico per larga scala Dac è la creazione di un mercato per la CO2 catturata. Il carburante per i jet e l’aria pulita degli uffici potrebbero raccogliere fondi nel breve termine, ma non abbastanza per rimuovere miliardi di tonnellate di CO 2 all’anno.

“Se non c’è prezzo per la CO 2, sarà estremamente difficile stabilire queste tecnologie”, afferma il prof. Reto Knutti, scienziato del clima presso l’ETH di Zurigo. “Quindi penso che i governi debbano dire, sì, c’è un prezzo per la CO 2 , e quindi il settore privato può trovare soluzioni innovative fantasiose”. I negoziati sulle regole per un mercato internazionale della CO 2 saranno uno dei temi principali del vertice Cop26 di novembre, ei sostenitori della Dac sperano in un successo.

I primi ad adottare Dac, come Microsoft , stanno già spingendo i finanziamenti nel settore come Elon Musk a finanziare la tecnologia. 

Attivisti contro la “distrazione” della Dac

Gli attivisti per il clima, come Greenpeace, hanno sostenuto che Dac potrebbe essere una distrazione pericolosa . “Semplicemente non vediamo l’ora che una tecnologia come Dac sia finalmente accessibile”, afferma Charlie Kronick, consigliere senior per il clima di Greenpeace UK. “Se l’eccessiva pubblicità di Dac incoraggia il ritardo sulle azioni necessarie per ridurre le emissioni, la situazione peggiorerà, non migliorerà”.

Il professor Michael Mann è uno scienziato del clima presso la Penn State University e autore di The New Climate War. In un’intervista afferma: “Di tutti gli schemi di geoingegneria, Dac sembra il più sicuro ed efficace. Potrebbe, insieme alla riforestazione naturale, essere una componente importante di sforzi più ampi per assorbire il carbonio dall’atmosfera. Una strategia che probabilmente appartiene a qualsiasi programma completo di abbattimento climatico. Ma dal momento che stiamo parlando solo di catturare il 10%, al massimo, delle attuali emissioni di carbonio, la Dac deve essere accompagnata”.

“Dac sarebbe un’arma straordinaria nella lotta contro il cambiamento climatico”, afferma Robert Rohde, scienziato del clima presso Berkeley Earth. “Tuttavia, rimane su scala molto ridotta e ad alto costo. L’attuale capacità globale di Dac è di circa 12.000 tonnellate di CO 2 all’anno. Ogni anno, le attività umane rilasciano 40 miliardi di tonnellate. Quindi, in questo momento, Dac è come cercare di salvare il Titanic usando un contagocce”.

“L’industria deve trovare un modo per crescere rapidamente. Inoltre deve anche ridurre i costi di circa l’80%, se vogliono avere un impatto tangibile nella lotta contro il riscaldamento globale”, afferma Rohde. 

Grandi investimenti per salvare il pianeta

Aumentare rapidamente richiederà enormi investimenti. Adrian Corless, CEO di CarbonCapture , sottolinea che sono stati investiti molti trilioni di dollari in infrastrutture petrolifere e del gas, che sono la fonte di gran parte della crisi climatica. “Non penso che dovrebbe spaventare o sorprendere nessuno, che per risolvere il problema climatico ci sarà bisogno di un’industria sulla scala dell’industria del petrolio e del gas”, dice.

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