Novembre 27, 2021

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Carbon Capture: il mondo ha i più grandi fan di assorbimento del carbonio per ripulire il nostro casino. Ma possono salvare la terra?

Gli esseri umani emettono così tanta anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera che tali macchine vengono utilizzate per riassorbire gas come i grandi aspirapolvere nel tentativo di mitigare la crisi climatica e prevenire alcuni dei suoi effetti catastrofici.

L’impianto Orca – derivato dalla parola islandese per energia – è noto come “impianto di cattura del carbonio in aria dal vivo” e i suoi creatori e operatori, l’azienda svizzera ClimWorks e l’azienda islandese Corpix, affermano di essere il più grande al mondo.

Orca è un simbolo deprimente di quanto le cose siano andate male, ma allo stesso modo può essere una tecnologia per aiutare l’umanità a uscire dalla crisi.

“Come esseri umani abbiamo interrotto l’equilibrio del ciclo naturale del carbonio, quindi è nostro compito ripristinare quell’equilibrio”, ha affermato Etta Aradator, ingegnere chimico e CEO di Carbofix. “Aiutiamo il ciclo naturale del carbonio a trovare il suo precedente equilibrio, quindi, per lo meno, ha perfettamente senso, ma dobbiamo usarlo con saggezza”, ha detto.

È stato aperto il mese scorso e attualmente rimuove circa 10 tonnellate di CO2 ogni giorno, all’incirca la stessa quantità di carbonio emessa 800 auto al giorno negli Stati Uniti. È la stessa quantità di carbonio 500 alberi Può immergersi in un anno.

Questo è un ottimo inizio, ma per le grandi cose il suo impatto è minimo. Gli esseri umani emettono circa 35 miliardi di tonnellate di gas serra all’anno attraverso le auto che guidiamo e gli aerei che trasportiamo, l’energia che usiamo per riscaldare le nostre case e il cibo, in particolare la carne.

Tutta questa CO2 si accumula nell’aria, dove agisce come il vetro di una serra, intrappolando tutto il calore che la terra può tollerare.

È qui che entra in gioco la tecnologia utilizzata per l’orca chiamata cattura e stoccaggio del carbonio (CCS).

“Non ci sarà cattura e stoccaggio del carbonio Il La soluzione al cambiamento climatico “, ha detto alla CNN la geologa di Corfix Sandra Ask Snapjornstotter.

“Ma è UN Soluzione. Questa è una delle tante soluzioni che dobbiamo implementare per raggiungere questo grande obiettivo che dobbiamo raggiungere. “

Ha aggiunto: Dobbiamo prima smettere di emettere CO2 e smettere di bruciare combustibili fossili, la principale fonte di emissioni di CO2, nella nostra atmosfera.

Come avviene la “magia”

Le macchine Orca utilizzano filtri chimici per catturare il gas che assorbe il calore. “Ventilatori” o collettori metallici, che assorbono l’aria ambiente, filtrano la CO2 in modo che possa essere immagazzinata.

Secondo gli scienziati della NASA, la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera terrestre non è mai stata così alta come negli ultimi 3 milioni di anni. Ma a volumi superiori a 410 parti per milione, una grande quantità di aria deve passare attraverso queste macchine per catturare effettivamente CO2 significativa.

“Quello che sta succedendo è che la CO2 nell’aria è una molecola acida e abbiamo alcalinità all’interno dei collettori. Gli acidi e gli alcali si neutralizzano a vicenda”, ha detto alla CNN il co-CEO di Climeworks Christoph Cobalt. “Questa è la magia che accade.”

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In due o quattro ore, la superficie del filtro è completamente satura di molecole di CO2 – come dice Gebald “nessun parcheggio”.

“Quindi fermiamo il flusso d’aria e riscaldiamo la struttura interna a circa 100 gradi Celsius. A quella temperatura, le molecole di CO2 vengono rilasciate di nuovo dalla superficie, che poi tornano alla fase gassosa e la assorbiamo”.

A causa dell’elevata temperatura richiesta per il processo, la pianta dell’orca richiede molta energia. È un problema facilmente risolvibile in Islanda, che è ricca di energia geotermica verde. Ma diventerà una sfida a livello globale.

Credito: Patrick Gallagher

Le macchine di Orca sono un modo per rimuovere la CO2 dall’aria. Altri metodi per catturare il gas – come il camino di un cementificio – o rimuoverlo dal combustibile prima della combustione. L’esposizione di un combustibile come il carbone o il gas naturale all’ossigeno o al vapore ad alta temperatura e pressione comporta la sua conversione in una miscela di idrogeno e CO2. L’idrogeno può quindi essere decomposto e bruciato con emissioni di carbonio molto basse. Però, Emissioni di metano Il processo può essere un problema se utilizzato su gas naturale.

Il carbonio da CCS può essere utilizzato per altri scopi, ad esempio nella fabbricazione di prodotti in plastica invece del petrolio, o nell’industria alimentare, dove la CO2 viene utilizzata per produrre bevande gassate. Ma la quantità da catturare è superiore alla domanda mondiale di CO2 altrove, il che significa che la maggior parte deve essere “immagazzinata”.

Queste strutture simili a igloo sono i siti di mineralizzazione di Corpix, dove la C02 viene miscelata con l’acqua e iniettata a 800 metri di profondità.

A Orca, si mescola con l’acqua gassosa in diverse strutture simili a igloo a poche centinaia di metri dal suo vuoto e viene iniettato a 800 metri di profondità. Lì, la CO2 reagisce con le rocce vulcaniche, come le spugne, per mineralizzarsi, mentre l’acqua scorre.

Crisi delle emissioni

Il Rapporto scientifico recente L’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ha dimostrato che il mondo ha bisogno di dimezzare le emissioni di gas serra nel prossimo decennio e raggiungere lo zero netto entro il 2050.

Le alte temperature superano 1,5 gradi e il mondo sperimenterà eventi meteorologici estremi con forza e frequenza, come siccità, uragani, inondazioni e ondate di calore.

La tecnologia CCS sembra essere la soluzione giusta, ma è molto controversa, non solo la quantità di energia richiesta per essa. I suoi critici dicono che il mondo dovrebbe puntare a zero emissioni, non a zero nette.

Ma il consenso scientifico è molto chiaro: presto sarà necessario un certo livello di cattura del carbonio. Sebbene le emissioni dell’IPCC siano drasticamente ridotte, devono essere rimossi da 10 a 20 miliardi di tonnellate di CO2 ogni anno fino al 2100 affinché le temperature superino i 2 gradi.

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Nordin Mustafa, un ricercatore specializzato nel sequestro del carbonio presso il dipartimento di ingegneria chimica dell’Imperial College di Londra, ha dichiarato: “Non credo che la cattura del carbonio sia un proiettile d’argento.

“Non ripareremo tutto usando le energie rinnovabili, o useremo la cattura e lo stoccaggio del carbonio e ripareremo tutto con esso. Abbiamo bisogno di tutto, soprattutto perché siamo già in ritardo rispetto ai nostri obiettivi”.

Collegamento olio e gas

Gli oppositori del CCS sostengono che la tecnologia è un altro modo per ritardare l’inevitabile distruzione dell’industria dei combustibili fossili.

Sebbene non siano coinvolte nello stabilimento di Orca, le aziende di combustibili fossili dominano il settore. Secondo il Global CCS Institute, un database compatibile di think tank pro-CCS, la maggior parte del mondo 89 progetti CCS Attualmente operativo, costruito o avanzato guidato da compagnie petrolifere, del gas e del carbone.

Le compagnie petrolifere hanno usato la tecnologia per catturare il carbonio per decenni, ma non hanno fatto esattamente questo per ridurre le emissioni – paradossalmente, la loro spinta è ancora quella di estrarre petrolio. Questo perché la CO2 che rimuovono può essere riapplicata a giacimenti petroliferi quasi esauriti, aiutando a spremere il 30-60% in più di petrolio rispetto ai metodi normali. Questo processo è chiamato “recupero avanzato del petrolio” ed è uno dei motivi principali per cui la CCS è controversa.

Le aziende di combustibili fossili stanno investendo in una nuova tecnologia di cattura del carbonio che rimuove la CO2 dall’aria – proprio come fanno i motori di Orca – in modo da poter “compensare” le emissioni che non possono catturare nei processi convenzionali. Questo è un modo per ritardare l’inevitabile distruzione dei combustibili fossili mentre il mondo si sposta verso le fonti di energia rinnovabile.

I motori in Orca sono alimentati da energia geotermica da una centrale elettrica elicoidale. L’Islanda ha molti vulcani e numerose risorse geotermiche.

C’è un altro modo di vederlo.

Le aziende di combustibili fossili hanno molti soldi da investire in questa costosa tecnologia e, poiché i combustibili fossili sono un importante motore del cambiamento climatico, si può sostenere che hanno la responsabilità di controllare il conto di quello che potrebbe essere il più grande disastro ambientale. -Nella storia umana.

L’industria globale dei combustibili fossili vale migliaia di miliardi di dollari. Nel 2019, l’anno prima dell’epidemia, le società di combustibili fossili generalmente quotate hanno realizzato profitti per 250 miliardi di dollari, secondo Refinitive compilato dalla CNN. Questa cifra non include la più grande compagnia petrolifera del mondo, Saudi Aramco, che non era quotata in borsa fino a dicembre 2019. Da sola, la società ha guadagnato $ 88 miliardi quell’anno.

“Questo è un gruppo che può cambiare per fornire questo servizio alla comunità”, ha affermato Graeme Sweeney, presidente di Zero Emissions Platform (ZEP), uno dei più potenti sostenitori della CCS in Europa. Il gruppo agisce come consulente della Commissione Europea, dalla quale riceve una parte dei suoi finanziamenti, così come gruppi di ricerca, la Confederazione Europea dei Sindacati, nonché le più grandi compagnie petrolifere del mondo, come Shell, Total, Equinor, ExxonMobil e PP.

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Secondo Sweeney, fornire questa tecnologia potrebbe essere un’opportunità per affrontare la crisi climatica nel settore dei combustibili fossili.

“Sarebbe diverso in un certo senso se non fosse per il contributo che hanno dato”, ha detto Sweeney, che ha lavorato per Shelley per tre decenni.

Alla domanda se la CCS dovrebbe essere utilizzata per consentire una maggiore produzione di combustibili fossili in futuro – gli attivisti per il clima sono preoccupati – Sweeney ha detto: “Se regoleremo questo correttamente, avrà un effetto compatibile con lo zero netto nel 2050… il problema?”

Un pericolo che rimane in questa tecnologia è che lo stoccaggio del carbonio causerà la terra o almeno il suo ambiente immediato. Nella sua relazione speciale sulla cattura e lo stoccaggio del carbonio, l’IPCC afferma che il rischio maggiore deriva da potenziali perdite. Il rilascio improvviso e consistente di CO2 è molto pericoloso. Nell’aria, la concentrazione di CO2 è di circa il 10%, ma livelli molto bassi possono causare problemi di salute.

Questo comporta un grosso rischio.

Ma l’idea di utilizzare lo stoccaggio in acque profonde non è nuova ed è stata utilizzata per qualche tempo. La CO2 è stata iniettata nel sottosuolo nel giacimento di gas norvegese Sleeper dal 1996. Il sito è stato attentamente monitorato e non ha avuto problemi nei suoi 25 anni, tranne che per alcuni problemi nel primo anno.

Snapjornstator, che dirige lo stoccaggio di minerali di CO2 a Corpix per Orca, ha affermato che il processo di mineralizzazione che utilizzano in Islanda elimina il rischio di perdite. E il basalto, che è roccia vulcanica, costituisce un eccellente deposito geologico intorno alla pianta.

Confronto di roccia basaltica spugnosa prima e dopo il contatto con C02 in uno dei siti di mineralizzazione di Corfix. L’ultimo oggetto C02 trasformato in pietra; Non viene aggiunto altro che calcio.

“Queste rocce sono molto permeabili, quindi sono come una spugna e ci sono molte fratture per far fluire il fluido carico di CO2, quindi si mineralizza molto rapidamente”, ha detto Snapjornstotter.

In piedi vicino al sito di iniezione, Snapjornstadir ha preso una porzione del carbonato di calcio cristallizzato, qui chiamato longarone islandese, e l’ha tenuta al sole. “È il modo in cui la natura converte la CO2 in pietra, nel suo modo più bello”, ha detto, mentre piccoli riflessi di luce della roccia danzano sulle pareti intorno a lei.

“Una volta che mineralizzi la CO2, sarà sempre lì.”