Un progetto pilota che ha cercato di dimostrare che le emissioni di anidride carbonica potrebbero essere bloccate trasformandole in roccia sembra essere un successo. I test del progetto CarbFix in Islanda indicano che la maggior parte della CO 2 iniettata nel basalto si è trasformata in minerali di carbonato in meno di due anni, un tempo molto più breve rispetto alle centinaia o migliaia di anni che una volta gli scienziati pensavano che un tale processo avrebbe richiesto.
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"Questo progetto mostra che, in effetti, la CO 2 molto probabilmente si trasforma in carbonati in un tempo relativamente modesto", osserva David Goldberg, geofisico dell'Osservatorio della Terra di Lamont-Doherty della Columbia University che non era coinvolto nel progetto. "Questo è un risultato significativo."
La maggior parte dei progetti convenzionali di cattura e stoccaggio del carbonio iniettano biossido di carbonio liquefatto nelle rocce sedimentarie, il tipo di rocce in cui si trovano petrolio e gas naturale. Poiché le compagnie petrolifere e del gas hanno tanta esperienza di lavoro con questi tipi di rocce, sono un luogo naturale dove immagazzinare CO 2 . Ma questi tipi di formazioni possono solo immagazzinare il gas, non trasformarlo in roccia. E c'è sempre il pericolo che il gas possa sfuggire all'atmosfera e aumentare il cambiamento climatico globale.
La mineralogia dei basalti, tuttavia, è molto favorevole per bloccare l'anidride carbonica, afferma Juerg Matter, un geochimico ora all'Università di Southampton che ha iniziato a lavorare al progetto CarbFix mentre era a Lamont-Doherty. Perché l'anidride carbonica si trasformi in carbonato, le rocce in cui viene iniettato il gas devono avere minerali di silicato ricchi di calcio, magnesio o ferro. Si verifica quindi una reazione chimica che converte l'anidride carbonica e i minerali in un minerale carbonato gessoso. Le rocce sedimentarie non hanno molti di quei minerali, ma i basalti - un tipo di roccia vulcanica che costituisce la maggior parte del fondo oceanico e le rocce su alcuni altri luoghi sulla terra - ne hanno in abbondanza. Gli scienziati hanno pensato che avrebbero dovuto essere in grado di bloccare la CO 2 in rocce come il carbonato, ma prima hanno dovuto dimostrare che avrebbe funzionato e in tempi ragionevoli.
Questa sezione del nucleo di roccia presa dal progetto CarbFix ha una piccola sezione di anidride carbonica mineralizzata (la roccia bianca al centro). (Annette K. Mortensen) Nel 2012, gli scienziati hanno iniettato 230 tonnellate di anidride carbonica nelle rocce di basalto vicino all'impianto geotermico Hellisheidi ad est di Reykjavik. A differenza delle strutture di stoccaggio del carbonio più convenzionali, il gas fu prima disciolto nell'acqua (creando qualcosa come Perrier, osserva Goldberg).
Poiché è difficile vedere cosa sta succedendo sottoterra, gli scienziati hanno anche incluso una serie di traccianti che in seguito avrebbero permesso loro di vedere il destino di quella CO 2 . In primo luogo, includevano due sostanze chimiche, esafluoruro di zolfo e trifluorometil pentafluoruro di zolfo, che permettevano loro di tracciare il movimento del fluido iniettato nel sottosuolo. E hanno anche aggiunto una piccola quantità di carbonio radioattivo 14 alla loro miscela di biossido di carbonio.
"È una specie di tracciante intelligente", afferma Matter. “In serbatoi profondi, come quello che abbiamo usato per immagazzinare CO 2, tutto il carbonio preesistente nel serbatoio prima dell'iniezione non contiene radiocarbonio. È troppo vecchio. ”Quindi, quando in seguito il team è andato alla ricerca di carbonato, se avesse il radiocarbonio, i ricercatori sapevano che molto probabilmente proveniva dal gas iniettato.
Questi traccianti consentono agli scienziati di quantificare cosa è successo all'anidride carbonica dopo l'iniezione. Più del 95 percento si è trasformato in carbonato nei due anni seguenti, riferiscono oggi su Science .
"I risultati sono molto incoraggianti", afferma Peter McGrail, ingegnere ambientale presso il Pacific Northwest National Laboratory. "Hanno svolto un lavoro piuttosto eccellente in termini di progettazione di tale studio sul campo", afferma, e in particolare con l'uso dei due metodi per tracciare il destino del carbonio.
McGrail sta guidando un progetto simile che ha iniettato anidride carbonica supercritica - liquida - nelle rocce di basalto vicino a Wallula, Washington. Il risultato di quel progetto sarà presto pubblicato, ma McGrail afferma che il suo gruppo sta vedendo risultati simili a quelli che il progetto CarbFix ha trovato.
Juerg Matter si trova accanto al pozzo di iniezione nel progetto pilota CarbFix. (Foto di Sigurdur Gislason) Sebbene questi risultati siano promettenti, permangono dubbi sul fatto che la tecnologia possa essere adattata allo stoccaggio di dimensioni industriali, eliminando un milione di tonnellate di anidride carbonica o più. (Non è molto in termini di emissioni globali complessive, che si aggirano intorno ai 38 miliardi di tonnellate all'anno.) Il metodo CarbFix richiederebbe molta acqua su quella scala. Ed entrambi i progetti pilota di basalto non sono in grado di prevedere se le reazioni chimiche necessarie saranno sostenute nel sottosuolo con una quantità di anidride carbonica molto maggiore, afferma McGrail.
La materia osserva che 10.000 tonnellate di anidride carbonica sono state ora iniettate in un altro sito in Islanda, ma testare grandi quantità sarebbe difficile perché "non c'è molta CO2 in Islanda". È un piccolo paese con emissioni di carbonio relativamente ridotte.
Anche il costo rimane un problema. Il metodo CarbFix costa molto di più rispetto ai metodi convenzionali di cattura e stoccaggio del carbonio, ma non richiederebbe lo stesso tipo di monitoraggio approfondito poiché ci sarebbero pochi rischi di perdite di gas. Senza alcun tipo di quadro politico o economico per lo stoccaggio del carbonio, tuttavia, tutto ciò è discutibile. In questo momento, osserva Matter, "è libero di inquinare l'atmosfera".
Ma se tali incentivi dovessero essere attuati, la cattura e lo stoccaggio del carbonio, in tutte le sue forme, potrebbero diventare una parte più grande del modo in cui gli esseri umani affrontano il problema dei gas a effetto serra, affermano sia Goldberg che Matter. "Non è una soluzione di proiettile d'argento", afferma Matter, ma potrebbe fornire un ponte tra il nostro passato di combustibili fossili e un futuro di energia rinnovabile.
