Emissioni di CO2 convertite in carburante? Per la Carbon Engineering è possibile | Ingegneri.info

Emissioni di CO2 convertite in carburante? Per la Carbon Engineering è possibile

La soluzione proposta dalla Carbon Engineering punta a catturare la CO2 presente nell'aria e utilizzarla per produrre carburante a emissioni zero. Ma può funzionare su scala industriale?

Capture solution - Carbon Engineering
image_pdf

Le emissioni globali di CO2 derivanti dall’uso di combustibili fossili e dal loro impiego nelle attività industriali, generalmente indicate come maggiori responsabili del riscaldamento globale,  crescono esponenzialmente anno per anno. Proprio per questo motivo i trattati internazionali a difesa dell’ambiente, come l’Accordo di Parigi del 12 Dicembre 2015, impegnano i paesi sottoscrittori ad accelerare la riduzione di emissioni dei gas a effetto serra e al tempo stesso a trovare soluzioni per sottrarre la CO2 già presente nell’atmosfera, con l’obiettivo, secondo quanto affermato dall’Ente Clima IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) dell’ONU di portare a “zero netto” le emissioni prodotte dall’uomo in tutto il mondo entro il 2090.

La sfida posta è scoraggiante, ma è proprio con l’intento di bilanciare la quantità di carbonio rilasciata dagli essere umani con una quantità di carbonio equivalente sequestrata o compensata e produrre carburante a emissioni zero, che gli scienziati di Carbon Engineering, un’azienda canadese fondata dal fisico ed esperto di clima David Keith dell’Università di Harvard assieme al Co-Founder della Microsoft Bill Gates ed il magnate delle sabbie bituminose Norman Murray Edwards, in uno studio pubblicato di recente sulla rivista scientifica Joule, dichiarano di aver trovato un modo economicamente efficiente per combattere il cambiamento climatico e sostituire le scorte di combustibile convenzionale in continua diminuzione con un combustibile a emissione zero ricavato dalla sottrazione di CO2 dall’atmosfera.

Quali sono i processi utilizzati e quali sono i costi per la cattura di CO2 dall’aria?

Immaginiamo di guidare fino alla stazione di servizio locale e di poter scegliere tra un carburante regolare, premium o senza emissioni di carbonio. L’idea è semplice quanto rivoluzionaria. Utilizzando una tecnologia DAC, ovvero di “cattura diretta dell’aria”, il processo studiato dalla Carbon Engineering inizia con l’aspirazione dell’aria attraverso grandi ventole che la convogliano verso un contattore, una struttura a nido d’ape, entro il quale la CO2 appena estrapolata viene fatta reagire con una soluzione acquosa di idrossido di potassio. Tale processo porta alla formazione di carbonato di potassio, che a sua volta viene filtrato e messo a contatto con un impasto di idrossido di calcio, arrivando così alla produzione di idrossido di potassio (che viene convogliato nuovamente all’interno del contattore) e carbonato di calcio sottoforma di piccole sfere  (pellet) che intrappolano al loro interno proprio l’anidride carbonica estratta dall’aria.

Processo chimico e termodinamico per l'estrazione di CO2 dall'atmosfera proposto dall'azienda canadese Carbon Engineering

Processo chimico e termodinamico per l’estrazione di CO2 dall’atmosfera proposto dall’azienda canadese Carbon Engineering

Riscaldando il pellet di carbonato di calcio a 900° attraverso fonti rinnovabili e/o l’utilizzo minimo di combustibili fossili, si ha un risultato duale, permettendo di ottenere nuovamente anidride carbonica pura (con una concentrazione del 100%) e portando alla formazione di ossido di calcio che disciolto in acqua, permette loro di ottenere nuovo idrossido di calcio da riutilizzare nei passaggi precedenti del ciclo.

Punto fondamentale del processo risulta essere proprio il riscaldamento del pellet di carbonato di calcio che, imprigionando la CO2,  recuperandola senza emetterla in atmosfera e combinandola con idrogeno estrapolato dall’acqua con un processo di elettrolisi chiamato “Air to Fuels” (A2F), permette di ottenere carburante capace di offrire una valida alternativa “sintetica” ai combustibili fossili.

Il tallone d’Achille della tecnologia DAC resta però il costo di utilizzo. Fino ad ora infatti, la ricerca suggeriva che sarebbero occorsi circa $600 per poter rimuovere una tonnellata di CO2 dall’atmosfera usando tale tecnologia, rendendo la soluzione proposta da Carbon Engineering troppo costosa per essere fattibile su larga scala. Ora invece, tramite studi condotti su uno stabilimento pilota a Squamish nella British Columbia costruito interamente con materiali già esistenti sul mercato e tenuto conto dei costi di gestione e di capitale dell’azienda canadese, il Co-Founder David Keith afferma che la Carbon Engineering dispone “dei dati e dell’ingegneria per dimostrare che la tecnologia DAC può ottenere costi inferiori a $100 ($94) per tonnellata di CO2 estratta”, portando la stima ben distante dai $600 anzidetti e rimanendo entro la soglia dei $100 ritenuta il limite massimo da molti economisti per incentivare un progresso significativo nella riduzione della produzione di anidride carbonica. Resta da dire però, che anche in questo caso, rimuovere solo l’1% delle emissioni globali costerebbe circa 400 miliardi di dollari l’anno, rendendo tale operazione comunque onerosa, poco sostenibile dal punto di vista economico e con poca domanda, aspetto fondamentale questo, che ha portato l’azienda canadese a scegliere di produrre un nuovo combustibile liquido a emissione zero.

La tecnologia DAC produce un carburante compatibile con i veicoli odierni?

Considerando che il settore dei trasporti incide per circa il 20% sulle emissioni globali di anidride carbonica, investire sulla tecnologia DAC e quindi nella produzione di un nuovo combustibile liquido a emissione zero ha un doppio aspetto positivo. Primo fra tutti, quello di essere un carburante del tutto compatibile con i motori odierni, senza dover dunque sostituire veicoli e infrastrutture esistenti e secondo, quello di fornire al settore dei trasporti una soluzione valida per poter ridurre in modo significativo le emissioni, sia attraverso la miscelazione che l’uso diretto, rimuovendo in modo permanente l’anidride carbonica dell’atmosfera e accelerando il passaggio a un mondo “zero netto”, evitando drastici cambiamenti climatici e fornendo al contempo energia pulita.

Carbon Engineering sta cercando ora di diventare più grande e globale

Lo studio pubblicato su Joule è stato accolto con grande interesse dagli esperti del settore energetico, ma anche dagli studiosi dei cambiamenti climatici.

Lo stesso Amministratore Delegato della Carbon Engineering, Mr Oldham, ha detto di essere molto ottimista riguardo al progetto, ritenendo quest’ultimo “tutto tranne che impossibile”, aggiungendo che essendo adesso il loro impianto pilota completo, stanno “cercando attivamente i primi partner per costruire strutture commerciali su vasta scala, che possano essere collocate in qualsiasi paese e con qualsiasi clima”.

Carbon Engineering è infatti ancora al lavoro per migliorare e ottimizzare il proprio sistema, e cercare di ottenere un costo più basso costruendo un impianto capace di produrre 200 barili di carburante sintetico al giorno, nonostante al momento, la loro soluzione sembri essere economicamente sostenibile solo nel caso in cui offra un bilancio neutro nelle emissioni piuttosto che negativo, rendendo l’idea di sviluppo su larga scala un miraggio ancora lontano.

Copyright © - Riproduzione riservata
L'autore
Emissioni di CO2 convertite in carburante? Per la Carbon Engineering è possibile Ingegneri.info