Come immagazzini la CO2 e cosa succede quando lo fai?

Il Mare del Nord ha influenzato a lungo il commercio britannico. È stato anche determinante nel modo in cui il paese viene alimentato, storicamente fornendo un’abbondante fonte di petrolio e gas naturale. Tuttavia, questa zona fredda al largo del Nord Atlantico potrebbe anche svolgere un ruolo vitale nella decarbonizzazione dell’economia del Regno Unito, non a causa dei suoi giacimenti di petrolio e gas, ma grazie a quelli vuoti.

Nel tentativo di limitare o ridurre la quantità di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera, i paesi di tutto il mondo si stanno affrettando verso progetti su larga scala di utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS). In questo processo, la CO2 viene catturata da fonti quali la produzione e la produzione di energia, oppure rimossa direttamente dall’aria e riutilizzata o immagazzinata in modo permanente, ad esempio nel sottosuolo in giacimenti di petrolio e gas in disuso o in altre formazioni geologiche idonee.

Fonte: CCS Image Library, Global CCS Institute [Clicca per visualizzare/scaricare]

È chiaro che la capacità globale di CCUS dovrà accelerare rapidamente nel prossimo decennio, ma ciò solleva delle domande: dove possono essere immagazzinati questi milioni di tonnellate di CO2 e cosa accadrà una volta che saranno immagazzinati?

L’approccio più sviluppato per immagazzinare la CO2 è iniettarla nel sottosuolo in formazioni rocciose porose naturali come ex giacimenti di gas naturale o petrolio, giacimenti di carbone che non possono essere estratti o falde acquifere saline. Si tratta di formazioni geologiche profonde con depositi di acqua molto salata presenti nei pori della roccia e più comunemente presenti sotto l'oceano. Il Mare del Nord e l'area al largo della costa del Golfo degli Stati Uniti contengono numerose falde acquifere saline.

Una volta catturata la CO2 utilizzando la tecnologia CCUS, viene pressurizzata e trasformata in una forma liquida nota come "CO2 supercritica". Da lì viene trasportato tramite condutture e iniettato nelle rocce che si trovano nelle formazioni profonde sotto la superficie terrestre. Questo è un processo chiamato sequestro geologico.

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In parole povere, il modo più semplice in cui i serbatoi sotterranei immagazzinano CO2 è attraverso la solida roccia impermeabile che solitamente li circonda. Una volta iniettata la CO2 in un serbatoio, si muove lentamente verso l’alto attraverso il serbatoio fino a incontrare questo strato di roccia impermeabile, che agisce come un coperchio attraverso il quale la CO2 non può passare. Questo è ciò che viene definito “stoccaggio strutturale” ed è lo stesso meccanismo che ha tenuto il petrolio e il gas sottoterra per milioni di anni.

Pietra di gesso bianco

Nel corso del tempo, la CO2 intrappolata nei serbatoi inizierà spesso a reagire chimicamente con i minerali della roccia circostante. Gli elementi si legano per creare minerali solidi e gessosi, bloccando essenzialmente la CO2 nella roccia in un processo chiamato "stoccaggio dei minerali".

Nel caso delle falde acquifere saline, così come dello stoccaggio strutturale e minerale, la CO2 può dissolversi nell'acqua salata in un processo chiamato "stoccaggio per dissoluzione". Qui la CO2 disciolta scende lentamente sul fondo della falda acquifera.

In ogni dato serbatoio, ciascuno (o tutti) questi processi funzionano per immagazzinare CO2 a tempo indeterminato. E anche se permane qualche possibilità di fuoriuscita di CO2 da un sito, la ricerca suggerisce che sarà minima. Uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, suggerisce che oltre il 98% della CO2 iniettata rimarrà immagazzinata per oltre 10.000 anni.

Negli Stati Uniti, lo stoccaggio su scala industriale è in atto in Texas, Wyoming, Oklahoma e Illinois, e ci sono progetti in corso negli Emirati Arabi Uniti, Australia, Algeria e Canada. Tuttavia, c’è ancora molta strada da fare affinché il CCUS raggiunga la scala necessaria per limitare gli effetti del cambiamento climatico.

La ricerca ha dimostrato che a livello globale esiste un’abbondanza di siti di stoccaggio della CO2, che potrebbero supportare un’adozione diffusa della CCUS. Un rapporto compilato dai ricercatori dell’Imperial College di Londra e di E4tech e pubblicato da Drax descrive in dettaglio circa 70 miliardi di tonnellate di capacità di stoccaggio nel solo Regno Unito. Gli Stati Uniti, invece, hanno una capacità di stoccaggio stimata di 10 trilioni di tonnellate.

È chiaro che la capacità di stoccaggio è presente, ora resta compito dei governi e delle aziende accelerare i progetti CCUS per iniziare a raggiungere la scala necessaria.