Il “viaggio ambizioso” verso la cattura di miliardi di tonnellate di CO2

"Orca", nei pressi di Reykjavik, in Islanda, è il più grande impianto al mondo per la cattura del CO2 presente nell'atmosfera. Climeworks

Rimuovere il CO2 presente nell'atmosfera e immagazzinarlo definitivamente nel sottosuolo è possibile, ma non senza difficoltà. Ne parliamo con una rappresentante dell'azienda svizzera Climeworks, che esattamente un anno fa in Islanda ha messo in funzione "Orca", il più grande impianto al mondo.

La Svizzera è in prima linea nello sviluppo di tecnologie che mirano a ridurre la quantità di CO₂ presente nell’atmosfera. L’8 settembre del 2021, l’azienda elvetica Climeworks, in collaborazione con l’islandese Carbfix, ha messo in funzione il più grande impianto al mondo in grado di filtrare l’anidride carbonica dall’atmosfera – si parla di Direct Air Capture (DAC) – e di immagazzinarla in maniera definitiva nel sottosuolo.

L’Agenzia internazionale dell’energia e il Gruppo intergovernativo di esperte ed esperti di clima delle Nazioni Unite (IPCC) ritengono che la DAC e le altre tecnologie per la cattura e lo stoccaggio del CO₂ siano “irrinunciabili” per limitare il riscaldamento globale a 1,5 °C e raggiungere la neutralità climatica entro il 2050.

>> Leggi: Cattura e rimozione del CO₂ – è questa la soluzione?

L’impianto, denominato Orca, è situato nei pressi di Reykjavik, in Islanda, ed è alimentato con l’elettricità di una vicina centrale geotermica. I filtri nei collettori separano il CO₂ dall’aria; il gas viene poi mischiato con acqua e pompato negli strati di roccia basaltica a una profondità compresa tra gli 800 e i 2’000 metri. Lì dovrebbe rimanere per milioni di anni.

>> Guarda il funzionamento della rimozione e del sequestro del CO₂ nella breve animazione seguente:

Abbiamo voluto sapere se l’impianto si è rivelato efficace. Judith Hebekeuser, portavoce di Climeworks, ha risposto alle nostre domande per iscritto.

SWI swissinfo.ch: Orca è stato progettato per filtrare fino a 4’000 tonnellate di CO₂ all’anno, equivalenti alle emissioni annuali di 600 persone in Europa. Quanta anidride carbonica ha rimosso dall’atmosfera durante il suo primo anno?

Judith Hebekeuser: Orca si trova attualmente in una fase di avviamento, come è consuetudine per gli impianti innovativi nei primi 18-24 mesi. Non ha quindi ancora raggiunto la sua capacità massima. La capacità di rimozione del CO₂ sta progressivamente aumentando e applichiamo gli insegnamenti tratti da Orca e al nostro prossimo impianto, “Mammut”, che sarà dieci volte più potente.

L’insegnamento più importante con Orca è che il nostro procedimento di cattura diretta dall’aria, combinato con lo stoccaggio geologico, funziona come dovrebbe.

A causa del gelo in Islanda, l’impianto ha smesso di funzionare per qualche tempo. Come avete risolto il problema? Ci sono stati altri imprevisti?

Mettere in esercizio un impianto unico nel suo genere significa anticipare gli adeguamenti richiesti dalle condizioni reali. Sebbene fossero previsti dei problemi iniziali, non è stato possibile anticiparne l’esatta natura fino all’inizio delle operazioni.

La tecnologia di Climeworks è progettata per funzionare con qualsiasi condizione climatica. Pur essendo stato testato per il clima freddo dell’Islanda, durante il suo primo inverno l’impianto è stato confrontato con condizioni climatiche eccezionalmente rigide.

Abbiamo dovuto adeguare alcune parti a causa del gelo. Ad esempio, la chiusura dei contenitori dei nostri collettori avveniva tramite cinghie di trasmissione di gomma, che però si congelavano in caso di temperature eccezionalmente basse e tempeste di neve orizzontali. Le abbiamo sostituite con delle cinghie metalliche.

>> Nel video seguente una veduta aerea di Orca :

Climeworks costruirà un secondo impianto DAC ancora più potente, sempre in Islanda. La piccola nazione insulare diventerà il più grande deposito per le nostre emissioni di CO₂ o ci sono altri Paesi o regioni in cui le condizioni sono favorevoli?

L’Islanda è il punto di partenza ideale per far decollare la DAC perché combina l’abbondante energia rinnovabile fornita dall’impianto geotermico di ON Power e una solida partnership con l’esperto di stoccaggio geologico Carbfix.

La nostra tecnologia può essere utilizzata anche in altre regioni dove sono disponibili energie rinnovabili e opzioni di stoccaggio geologico. Un totale di circa 10’000-1’000’000 miliardi di tonnellate di carbonio può essere stoccato in depositi minerali naturali in tutto il mondo, secondo uno studio del 2021 pubblicato su NatureCollegamento esterno. Stiamo già sondando altre località con progetti pilota in diverse regioni, tra cui la Norvegia e l’Oman.

Gli impianti DAC richiedono molta energia, sia per alimentare i ventilatori nei collettori, sia per riscaldare i filtri al fine di rilasciare il CO₂ catturato dall’aria. In che modo l’attuale crisi energetica condiziona l’ulteriore sviluppo della tecnologia DAC?

Nonostante le attuali condizioni di mercato, l’appetito per la rimozione permanente e sicura del carbonio ha continuato a crescere, dando luogo a una domanda solida e costante, il che è molto incoraggiante.

La nostra tecnologia DAC è alimentata esclusivamente da energia rinnovabile o da energia da rifiuti al fine di massimizzare l’impatto della rimozione del CO₂. Questo ci permette di raggiungere un’efficienza del 90% nella cattura di CO₂. Significa che la costruzione e il funzionamento dell’impianto generano circa il 10% della quantità di CO₂ che viene rimosso dall’atmosfera, come dimostrato da uno studio indipendente.

Filtrare il CO₂ – l’essenziale in breve

• Oggi sono in funzione 19 impianti per la rimozione e il sequestro del CO₂ presente nell’atmosfera (tecnologia “Direct Air Capture”), secondo l’Agenzia internazionale dell’energiaCollegamento esterno. Insieme hanno la capacità di filtrare 10’000 tonnellate di CO₂ all’anno.

• Il CO₂ può anche essere catturato laddove viene prodotto, ad esempio negli inceneritori. Gli impianti di questo tipo (“Carbon Capture and Storage”) attualmente operativi sono 27 e possono catturare oltre 40 milioni di tonnellate di CO₂ all’anno, circa lo 0,1% delle emissioni globali.

• Ricercatori del Politecnico federale di Losanna ritengono che queste tecnologie potranno eliminare una quota corrispondente al 5-10% delle emissioni attualiCollegamento esterno.

• Tuttavia, alcune associazioni ambientalisteCollegamento esterno, e parte della comunità scientifica, non le considerano una soluzione al problema climatico. In causa ci sono gli elevati costi, l’importante consumo energetico, l’impatto ambientale e la complessità del processo. Inoltre, temono che queste tecnologie possano servire da giustificativo per prolungare la dipendenza dalle energie fossili.

Organizzazioni ambientaliste quali Greenpeace sostengono che la DAC potrebbe essere una pericolosa distrazione e distogliere l’attenzione dall’azione più urgente ed efficace da intraprendere, ovvero la drastica riduzione delle emissioni. Perché investire milioni di dollari in una tecnologia che attualmente ha la capacità di rimuovere solo lo 0,0000003% (10’000 su 35 miliardi di tonnellate) del CO₂ che emettiamo ogni anno nel mondo? 

Purtroppo, non si tratta più di discutere se fare una cosa o l’altra. Abbiamo bisogno di entrambe. Siamo convinti che la riduzione delle emissioni debba essere la priorità numero uno, poiché una tonnellata di CO₂ evitata sarà sempre più economica di una tonnellata di CO₂ rimossa dall’atmosfera. Detto questo, dobbiamo anche investire nella rimozione del carbonio. E dobbiamo farlo oggi per raggiungere le capacità richieste nel 2050.

I livelli atmosferici di CO₂ sono troppo alti e sono responsabili del riscaldamento globale. Continueranno ad aumentare nel prossimo decennio, poiché le emissioni molto difficili da eliminare, ad esempio quelle provenienti dall’aviazione, dal cemento e dall’acciaio, continueranno ad esistere, almeno in un futuro prossimo.

Climeworks ha obiettivi ambiziosi: entro il 2030 vuole raggiungere una capacità di un milione di tonnellate all’anno e dimezzare il prezzo attuale di circa 600 dollari per catturare e stoccare in modo permanente una tonnellata di CO₂. Come intendete raggiungere questo obiettivo?

La strategia di crescita di Climeworks si divide in due parti: raggiungere una capacità di diversi milioni di tonnellate [di CO₂ rimosso dall’atmosfera, ndr] entro il 2030 e in seguito proseguire verso una capacità di miliardi di tonnellate attraverso una diffusione su larga scala entro il 2050.

Puntiamo a un tasso di crescita simile a quello dell’energia eolica. Il fabbisogno di energia rinnovabile per alimentare le strutture DAC è significativo e al contempo ragionevole. Le proiezioni più prudenti parlano di una capacità eolica e solare supplementare di 25 gigawatt all’anno a partire dal 2030. Ciò rappresenta circa il 10% della capacità installata nel 2021 o il 3% della capacità annuale prevista per il 2030.

Dal punto di vista operativo, per sviluppare le capacità, a partire dal 2030 dovranno essere investiti annualmente tra i 30 e i 50 miliardi di dollari per la cattura diretta dell’aria. Ciò rappresenta il 10% degli investimenti annuali effettuati oggi nella capacità di energia rinnovabile: è realizzabile e il sostegno dei Governi, in stretta collaborazione con il settore privato, dovrebbe fungere da catalizzatore per raggiungere tale livello di investimenti.

La chiave per ridurre i costi è la scalabilità industriale. Prevediamo che il potenziale costo della nostra attuale tecnologia sarà dell’ordine di 250-350 dollari per tonnellata di CO₂ nel 2030. A lungo termine, è realistico immaginare un’ulteriore riduzione del costo a 100-200 dollari per tonnellata.

Climeworks ha recentemente raccolto 600 milioni di franchi svizzeri in finanziamenti azionari e ha firmato accordi a lungo termine per l’eliminazione del carbonio con Microsoft e aziende del settore bancario e assicurativo. Di cos’altro avete bisogno per aumentare in modo massiccio la vostra capacità di rimozione del CO₂?

Nel 2022 ci sono stati sviluppi significativi nei settori della DAC e della rimozione del carbonio in generale: gli Stati Uniti hanno stanziato 3,5 miliardi di dollari per la creazione di hub DAC regionali in tutti gli Stati Uniti e di recente hanno approvato l’Inflation Reduction Act, probabilmente la legge sul clima più ambiziosa della storia. L’industria della rimozione del CO₂ è stata ulteriormente sostenuta dal forte impegno di diversi attori, ad esempio il “Frontier Fund” di Stripe, il premio XPrize di Elon Musk o la coalizione “First Mover”. 

Ma sappiamo che la strada verso una capacità di miliardi di tonnellate è un viaggio ambizioso e continueremo ad avere bisogno della collaborazione di tutti: azioni da parte delle aziende, investimenti, politiche e linee guida devono unirsi per favorire il necessario scale-up.

Articolo editato da Sabrina Weiss