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Cattura e sequestro della anidride carbonica per conciliare ambiente e combustibili fossili


 
 
Le dolomiti, composte da roccia che si forma a partire da depositi di CO2 nel sottosuolo
 
 

a cura di Maurizio Melis

800 metri per rendere innoqua la CO2
E' possibile conciliare combustibili fossili e ambiente? Spezzare l'equazione petrolio (o gas naturale, o carbone) uguale emissioni di anidride carbonica? La risposta l'abbiamo da sempre sotto gli occhi, sotto forma di una delle più belle catene montuose al mondo, estesa lungo tutte le alpi orientali: le dolomiti. Ecco come si trasforma l'anidride carbonica, il gas che sta cambiando il clima, reagendo con gli altri minerali del sottosuolo in milioni di anni. Ed ecco dove vogliono spedirla i geologi e gli ingengneri che in tutto il mondo lavorano alla tecnologia di cattura e sequestro geologico dell'anidride carbonica (Carbon Capture and Sequestration - CCS).

L'idea non è nuova, per la verità, ed è concettualmente molto semplice: la CO2 viene intercettata e separata dai fumi di scarico, per esempio, di una centrale termoelettrica o di una raffineria. Questo processo è detto di "cattura". Poi, la CO2 viene compressa fino alla liquefazione e trasportata da un sistema di tubi al sito del sequestro, dove è pompata nel sottosuolo. A partire dagli 800 metri di profondità le condizioni di pressione la mantengono liquida, e scegliendo il sito con le caratteristiche mineralogiche e geologiche giuste, viene intrappolata definitivamente. Da decenni, soprattutto in America, si pratica l'iniezione dell'anidride carbonica all'interno di giagimenti di petrolio per migliorarne il rendimento. La CO2, infatti, da un lato aiuta a mantenere il giacimento in pressione, dall'altro "lava" la roccia come un solvente, favorendo il distacco del petrolio.

Ma da quando si è iniziato a pensare alla CCS come soluzione al problema dell'effetto serra, sono nati diversi impianti sperimentali. A Weybourn, in Canada, c'è il primo e il più importante: vi si seppelliscono 5000 tonnellate di CO2 al giorno, e gli italiani dell'INGV (Istituto di Geofisica e Vulcanologia) sono stati tra i protagonosti del progetto. Il nostro paese, infatti, è ricco di competenze in questo campo, soprattutto per l'elevata sismicità della Penisola e la presenza nel suo sottosuolo di numerosi giacimenti naturali di CO2.

Qualche dubbio, ma non per gli esperti
Se è la fase di cattura quella che pone i maggiori problemi di costo, è invece lo stoccaggio geologico che solleva più preoccupazioni da parte di alcune organizzazioni ambientaliste, rappresentate in Italia a livello politico soprattutto dai Verdi, ma infondate secondo la comunità scientifica. Le principali obiezioni riguardano la sicurezza del confinamento della CO2: potrebbe sfuggire - si dice - tornando in atmosfera e vanificando così gli sforzi o, peggio, causando un danno alla salute pubblica.

L'argomentazione è la seguente: è vero che da 30 anni si pratica in varie circostanze il sequestro della CO2 senza fughe, ma cosa sappiamo di quel che può accadere tra 200 o 300 anni? Questo tipo di argomentazioni, che fanno leva su paure irrazionali, non contribuiscono alla causa dell'ambiente. Sono invece un esempio di quei casi in cui, come accade spesso, i principali depositari delle competenze sull'argomento non vengono ascoltati. il riferimento evidentemente è alla ricerca. Tutti i dati scientifici infatti puntano in direzione opposta.

I geologi sono in grado di produrre una quantità di dati e motivazioni a sostegno della sicurezza della procedura di stoccaggio geologico. Vi sono molti modi per ottenere l'imprigionamento definitivo, o il dissolvimento della CO2 all'interno di opportune strutture sotterrane. Definitivo, va sottolineato, anche in caso di violenti terremoti [vedi riquadro a fianco].

Le obiezioni al sequestro, insomma, sembrano essere più dettate da contrapposizione ideologica. Un ruolo potrebbe giocare il timore che i combustibili fossili possano riprendere quota nell'opinione pubblica, o che la tecnologia della cattura e sequestro possa sottrarre risorse alle rinnovabili.

Spesso si fa anche confusione tra CCS e il cosiddetto "carbone pulito". Si tratta di un accostamento improprio: infatti con "carbone pulito", attualmente, si intende la rimozione, dai fumi della combustione del carbone, delle sostanze più inquinanti come le polveri e i composti dello zolfo e dell'azoto. Una pratica che lascia del tutto irrisolto il problema della CO2, comunque liberata in atmosfera. Il sequestro apre invece la prospettiva di un carbone a emissioni zero: niente CO2, ma nemmeno polveri e sostanze inquinanti, che potrebbero essere pompate anch'esse nel sottosuolo. I geologi lo assicurano, ciò non modificherebbe le condizioni chimico fisiche in profondità perchè quelle stesse sostanze sono del tutto comuni nelle viscere della terra, dove trovano naturalmente dimora depositi di andidride carbonica e altri gas, oltre a composti a base di zolfo e azoto che col tempo vanno a formare le rocce.

Un ponte verso le rinnovabili
Rispettivamente per 50 e 70 anni, petrolio e gas naturale saranno ancora disponibili, ma a costi sempre crescenti, e d'altronde già adesso quasi priobitivi. Il loro utilizzo per la produzione di energia elettrica dovrebbe perciò essere limitato a vantaggio di un uso più razionale come fonte di materie prime e, nel caso del gas, per la distribuzione capillare nelle case.

Per il carbone il discorso è diverso. Quella che attuamente è la più inquinante delle fonti fossili (a causa delle polveri e dei vari composti chimici che libera durante la combustione); e la fonte a più altro tenore di carbonio, quindi la peggiore in termini di emissioni di CO2, potrebbe cambiare completamente volto grazie alla CCS. Inoltre, ci sono riserve per 200 anni a prezzi convenienti.

E allora? Addio rinnovabili?
Certamente no... Solo le rinnovabili hanno il respiro necessario per risolvere il problema energetico sul lungo periodo. La CCS, d'altronde, non è nemmeno una fonte di energia. E neppure è pensabile produrre tutta l'energia che serve solo dai fossili. Le rinnovabili sono indispensabili e lo saranno sempre di più in futuro. Questo lo detta non l'ottimismo, ma i trend di mercato. Tuttavia la transizione a cui dovrà necessariamente andare incontro il quadro mondiale della produzione enrgetica sarà lunga e lenta, specialmente nei prossimi decenni. E non è realistico aspettarsi che migliaia di centrali termolelettriche in funzione, con decenni di aspettativa di vita davanti (300 a carbone nella sola Cina), vengano improvvisamente dismesse e sostituite da pale eoliche e pannellil solari.

La CCS si propone allora come un realistico "ponte a emissioni zero" verso un nuovo mondo a base di rinnovabili, garantendo nel frattempo un'immediata riduzione delle emissioni di CO2, per la quale non possiamo attendere decenni.

Un chilo di CO2... fanno 40 centesimi
Attualmente cattura e sequestro della CO2 costano 70$ a tonnellata: troppo per un'applicazione generalizzata. Ma i progressi nella tecnologia di cattura - è lì che si concentrano i costi - sono ancora tutti a venire. Nell'arco di 5 o 10 anni il processo dovrebbe divenire sensibilmente più economcio. Se a ciò si accompagnerà una adeguata politica di tassazione delle emissioni (diciamo 30$ o 40$ a tonnellata), allora presto (diciamo entro il 2015) il sequestro potrebbe divenire economicamente conveniente.

23.02.08

 

 

 

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INTERVISTA CON
FEDORA QUATTROCCHI

Attualmente a capo dei progetti dell'INGV (Istituto di Geofisica e Vulcanologia) per le tecnologie di sequestro della CO2, Fedora Quattrocchi ha partecipato al progetto pilota di Weyburn, in Canada, il più grande impianto di cattura e sequestro della CO2 esistente.

Ascolta l'intervista a Fedora Quattrocchi

I tentennamenti dell'Italia

La storia del sequestro geologico della CO2 nel nostro paese non è senza difficoltà. Soprattutto, i ricercatori lamentano lentezze della politica, quando non una vera e propria, e a loro avviso ingiustificata, ostilità. Sotto accusa il ben noto "ambientalismo del no". Nell'articolo scritto in esclusiva per Moebius da F. Quattrocchi e G. Vatinno, lo scenario politico.

Sequestro della CO2: una storia politica italiana

Infine ecco alcuni link di approfondimento suggeriti da Fedora Quattrocchi

I gas serra nel sottosuolo
www.cslf.org
www.co2captureandstorage.info
www.co2-cato.nl
www.futurgenalliance.com
www.alstom.com
www.ocap.nl
www.hydrogenenergy.com
www.dti.gov.uk/energy/whitepaper/page39534.html

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UNA PRIGIONE PER LA CO2

Per sequestrare definitivamente la CO2 è necessario scegliere siti geologici adatti, i quali però non sono rari. Gli acquiferi salini - formazioni sotterrane composte di sale e intrise d'acqua - sono generalmente in grado di ospitare grandi quantità di CO2 in forma disciolta. Altro sito molto adatto è costituito dai depositi di carbone troppo in profondità per essere estratto. In questo caso la CO2, che è un gas reattivo, si lega immediatamente al carbone e, se ce n'è, prende il posto del metano, che così può essere estratto. Infine c'è la possibilità di inettare CO2 in giacimenti di petrolio semiesauriti. Formazioni di tutti e tre i tipi si trovano sia nel sottosuolo del continente che sotto il mare, e imprigionano la CO2 in modo tale da renderne impossibile la fuga: bisogna infatti pensare che il meccanismo di imprigionamento è più simile a una spugna che assorbe l'acqua, che non a un palloncino riempito d'aria.

Attualmente, nel mondo, i tre maggiori impianti trasformati in laboratori salvaclima sono quelli di Weyburn in Canada, Sleipner in Norvegia e In Salah in Algeria. Ciascuno di essi riesce a disfarsi, ogni giorno, di 3-5 mila tonnellate di CO2. Si tratta tuttavia di un contributo ininfluente su scala planetaria.

Un piano per l'Italia

In Italia sono stai individuati già da due a trecento siti adatti, per un totale di 40 miliardi di tonnellate di CO2: molto più di quanto serva. Gli obbiettivi del protocollo di Kyoto chiedono di ridurre le emissioni del 20%. Nel settore della produzione di energia elettrica, in Italia, per ottenere questo obbiettivo sarebbe sufficiente applicare la cattura e sequestro della CO2 ai quattro principali impianti termoelettrici del Paese.
Per intanto, sono in fase di avvio due siti di stoccaggio in giacimenti di carbone profondo: in Sardegna, nel Sulcis, e in Toscana a Ribolla.

Giacimento di carbone nel  Sulcis,  in Sardegna, un possibile sito di stoccaggio Stoccaggio sottomarino
Pozzo di iniezione a Weyburn Tutti i modi di sequestrare la CO2

 

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