Un sistema che non sembra risolutivo e presenta molti punti interrogativi
Un nuovo rapporto Ipcc, ancora in bozza (Ipcc Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage), e che dovrà essere discusso e poi approvato nella Sessione Plenaria convocata per la fine di settembre a Montreal, fa il punto sul problema della cattura delle emissioni di anidride carbonica e del suo smaltimento e confinamento in formazioni geologiche del sottosuolo oppure in fondo al mare. Le conclusioni preliminari che emergono sono essenzialmente due:
1) Questo sistema di riduzione delle emissioni di anidride carbonica (cattura e confinamento) è il meno desiderabile fra tutti quelli possibili o proponibili.
2) Nel caso questo sistema venisse accettato e adottato, tra le opzioni di confinamento in formazioni geologiche e di confinamento in mare, sicuramente l’opzione del confinamento in formazioni geologiche pone meno problemi.
Le tecnologie
La cattura dell’anidride carbonica emessa dalle attività umane è una possibile opzione per ridurre le emissioni e attuare il Protocollo di Kyoto. Le tecnologie attuali di cattura sono di vario tipo ed agiscono sia prima che dopo la combustione e, in alcuni casi, anche in fase di combustione, a seconda del tipo di impianti e di processi industriali o produttivi.
Anche le tecnologie di smaltimento e di confinamento sono di vario tipo a seconda che si tratti di smaltimento in formazioni geologiche o in mare. Per lo smaltimento in formazioni geologiche profonde (formazioni saline, miniere di carbone esaurite, formazioni geologiche già sfruttate per l’estrazione di petrolio e gas, ecc.) si usano in genere tecnologie già sviluppate dall’industria petrolifera mediante le quali si inietta l’anidride carbonica nel sottosuolo facendo in modo che essa venga, attraverso processi geochimici, fissata o assorbita dalle rocce o comunque, facendo sì che possa essere immobilizzata e non torni in superficie.
Per lo smaltimento in mare esistono due soluzioni fattibili:
– una è quella della di dissoluzione in acqua, vale a dire iniettando, attraverso opportune condotte di iniezione, l’anidride carbonica, in fase gassosa o liquida, direttamente in mare a profondità superiori ai 1.000 metri, in modo da favorirne la solubilizzazione e la dispersione;
– l’altra è quella del confinamento sui fondali marini, e cioè iniettando l’anidride carbonica in fase liquida, a profondità superiori ai 3.000 metri dove a causa della densità maggiore dell’anidride carbonica rispetto a quella delle acque marine circostanti si formano sacche o laghi di anidride carbonica, che a causa del loro maggiore peso si depositano poi sui fondali oceanici: questa tecnica, però, è ancora in fase di sperimentazione
Fattibilità e costi
Le tecnologie di cattura sono applicabili a tutti gli impianti industriali di certe dimensioni ed una volta applicate riescono ad abbattere le emissioni di anidride carbonica dal 85% al 95%. Tuttavia, questo abbattimento richiede un surplus di consumi energetici degli impianti che può variare tra il 10% ed il 40%. Una volta catturata l’anidride carbonica deve essere trattata per lo smaltimento e poi trasportata nei luoghi dove si avrà il confinamento finale: tutto ciò richiede un altro consumo energetico aggiuntivo che va dal 30 al 50%. La valutazione in termini di costi economici è complessa perché i costi per la cattura ed il confinamento dipendono dal tipo di impianti e dal tipo di processi industriali, dai trattamenti che devono essere effettuati, dalla distanza tra impianti e luoghi di confinamento finale ed infine dai problemi di sicurezza ambientale e sanitaria da risolvere. Per gli impianti di produzione di energia elettrica, per i quali le valutazioni sono relativamente più semplici, i maggiori costi di produzione sono stimabili da 1 a 5 centesimi di dollaro per kilowattora prodotto ai prezzo del combustibile riferiti al costo di un barile di petrolio compreso fra i 15 e i 20 dollari. Se si valutano i costi in termini di anidride carbonica evitata (cioè il costo per tonnellata di CO2), si ricava che il costo per evitare la emissione di una tonnellata di anidride carbonica da un impianto termoelettrico varia da 40 a 120 dollari in caso di confinamento geologico e da 20 a 190 dollari in caso di confinamento in mare, a seconda se si tratti di impianti a bassa efficienza (dove i costi di produzione sono minori) o ad alta efficienza (dove i costi di produzione sono maggiori). Per gli impianti a carbone i costi sono in ogni caso minori e possono scendere anche a 20 dollari per tonnellata di anidride carbonica evitata.
Problemi che si pongono a livello locale
Per il confinamento geologico il maggior rischio è quello del ritorno in superficie dell’anidride carbonica immessa nel sottosuolo, soprattutto se in superficie vi sono insediamenti umani e se la morfologia della superficie è tale da non disperdere facilmente l’anidride carbonica fuoruscita. Una concentrazione del 7-10% in aria di anidride carbonica diventa, infatti, pericolosa per la salute umana. Pertanto, è molto importante sia la scelta ottimale della ubicazione del deposito geologico, sia la predisposizione delle idonee misure di prevenzione dei rischi, di sicurezza e di sorveglianza ambientale.
Per il confinamento in mare non sussistono rischi diretti per la salute umana, ma non si conoscono ancora bene quali potrebbero essere le conseguenze per gli organismi e gli ecosistemi marini che venissero sottoposti non solo ad esposizione cronica di alte concentrazioni di anidride carbonica in acqua, ma anche ad acque che per effetto dell’anidride carbonica presente, tendono ad acidificarsi: probabilmete gli effetti sarebbero letali. La scelta dell’area marina è un problema molto critico e va fatta con molta più cautela, predisponendo le opportune misure di prevenzione dei rischi agli ecosistemi marini e di sicurezza e sorveglianza ambientale.
Problemi che si pongono a livello globale
L’anidride carbonica confinata nelle formazioni geologiche, se l’ubicazione e le relative caratteristiche sono state ben selezionate, tende sul lungo periodo ad essere trasformata chimicamente ed immobilizzata nel sottosuolo e nelle rocce anche per tempi lunghi milioni di anni.
Il discorso è molto diverso, invece, per gli oceani: la capacità diffusiva dell’anidride carbonica confinata in fondo agli oceani, può essere molto piccola ma non è mai nulla. Pertanto, prima o poi, l’anidride carbonica dal fondo degli oceani si sposterà e tornerà sulla superficie marina, da dove si trasferirà all’atmosfera, Il tempo necessario per passare dal fondo degli oceani alla superficie ed all’atmosfera dipende dalla profondità del mare, dalle correnti marine, dalle caratteristiche fisico-chimiche delle acque e dalle caratteristiche dei bacini marini ed oceanici. In prima approssimazione si può dire che più del 65% dell’anidride carbonica depositata in mare rimarrà quasi certamente confinata per periodi di tempo attorno al secolo. Tuttavia, questa percentuale scende più o meno rapidamente a mano a mano che passa il tempo. Dopo 500 anni potrebbe rimanere confinato, nel caso peggiore, solo il 30% della quantità iniziale di anidride carbonica e, nel caso migliore, non oltre l’85%. Il confinamento in mare pone inoltre anche problemi legali internazionali difficilmente risolvibili, in relazione alle varie Convenzioni e trattati che esistono per la protezione del mare, della biodiversità marina, per le aree marine protette, ecc.
Problemi che si pongono per l’attuazione del Protocollo di Kyoto
Poiché esiste, comunque, la probabilità che l’anidride carbonica smaltita in formazioni geologiche o in mare torni prima o poi in atmosfera, le emissioni che, per effetto dell’utilizzo della cattura ed il confinamento, non verrebbero più conteggiate e risulterebbero, quindi, ridotte, in realtà verrebbero solo trasferite, in tutto o in parte, nello spazio e nel tempo, e cioè spostate in altri luoghi o diluite su archi di tempo più o meno lunghi. Si pone quindi il problema di un nuovo e più omnicomprensivo sistema di inventari delle emissioni e di controllo complessivo delle emissioni e degli assorbimenti. Tuttavia, i sistemi attuali di analisi e di controllo delle emissioni provenienti dalle rocce del sottosuolo o dal mare sono impraticabili, sono affetti da molti errori ed incertezze e quindi, sono inaffidabili. Ma anche qualora questi sistemi di controllo fossero affidabili, si porrebbe il problema di come, e per quale periodo di tempo, conteggiare ed attribuire le emissioni provenienti dal sottosuolo o dal mare, all’originale responsabile delle emissioni. Il problema si complicherebbe ancora di più se il responsabile delle emissioni fosse in un Paese e le emissioni geologiche fossero in un altro Paese o provenissero dal mare.
(28 Luglio 2005)
