CO2 una risorsa, la Sicilia segua il modello islandese - QdS

CO2 una risorsa, la Sicilia segua il modello islandese

Elettra Vitale

CO2 una risorsa, la Sicilia segua il modello islandese

venerdì 17 Settembre 2021 - 03:00

Nell’Isola nord-europea inaugurato il più grande impianto al mondo per l’estrazione dell’anidride carbonica dall’aria

C’è tempo fino al 2050, vale a dire che abbiamo solo 29 anni, per raggiungere gli obiettivi di carbon neutrality richiesti dall’Agenzia internazionale per l’energia, un punto d’arrivo necessario per mitigare l’inquinamento ambientale e l’innaturale aumento delle emissioni di gas serra al fine di evitare le paventate e disastrose conseguenze previste che potrebbero mettere a rischio l’esistenza sul nostro Pianeta.

Uno dei più importanti obiettivi da raggiungere entro il prossimo trentennio richiede l’assorbimento e la rimozione di oltre un miliardo di tonnellate l’anno di anidride carbonica (CO2) dalla nostra atmosfera. Una sfida non da poco, alla quale sono chiamati tutti i Paesi, specie i più industrializzati, se si considera che proprio mentre il 2020 e la connessa pandemia sembravano aver fermato il mondo, le concentrazioni di anidride carbonica sono cresciute al ritmo di 2,3 parti per milione (ppm) all’anno, per poi raggiungere a maggio il record senza precedenti di circa 413,1 ppm, come emerso dal rapporto annuale del Copernicus Climate Change Service (C3S). Cifre spaventose, soprattutto se consideriamo conto che, stando alle ultime rilevazioni dell’Ispra, nel 2018 i processi energetici sono stati all’origine del 95,5% delle emissioni di anidride carbonica. 

All’appello per la riconversione ecologica delle attività industriali stanno sempre più rispondendo, forse ispirati dal primo principio della termodinamica per cui “nulla si crea e nulla si distrugge ma tutto si trasforma”, progetti e iniziative di grandi aziende il cui fine ultimo è quello di trasformare l’anidride carbonica, un vero e proprio “killer” dell’atmosfera in quanto tra i principali responsabili dell’effetto serra, in una preziosa risorsa da reimmettere nel ciclo produttivo. È il caso dell’Orca, il più grande impianto al mondo per la “cattura” dell’anidride carbonica recentemente installato in Islanda, a firma dell’impresa svizzera Climeworks, che sarà in grado di assorbire dall’aria ben 4 mila tonnellate di CO2 l’anno. Non si tratta di un unicum per l’azienda, se si considera che già nel 2018 aveva installato un impianto sperimentale simile anche a Troia, in Puglia.

Lo scopo del progetto è semplice: rimuovere tanta anidride carbonica quanta ne immettiamo nell’aria, per poi convertirla in altre forme di energia. Il sistema di base si chiama Dac (Direct air capture) ed è composto da quattro impianti di aspirazione collegati a otto container, il tutto alimentato tramite energia geotermica prodotta dal parco termale Hellisheidi, in prossimità della capitale. In ognuno di questi è presente una ventola che aspira l’aria esterna e, attraverso un apposito filtro composto da microgranuli, cattura le particelle di CO2. A questo punto l’assorbente viene riscaldato e l’anidride liberata viene miscelata con acqua e pompata nel sottosuolo cosicché, grazie alle basse temperature, possa solidificarsi.

In tal modo, oltre a bloccare la CO2 “in sicurezza”, è possibile riutilizzarla per molteplici scopi. Il primo è sicuramente quello di miscelarla con idrogeno per farne carburante, ma può anche essere sfruttata come fonte di pressione nei processi di estrazione di petrolio o, ancora, come gas da vendere alle fabbriche produttrici di bevande frizzanti. Così facendo, ciò che prima era un vero e proprio rifiuto, minaccioso per la salute del pianeta, viene trasformato in una risorsa da riutilizzare, azzerando i conti tra estrazione e immissione nell’atmosfera.

È vero anche che, però, i costi del sistema sono ad oggi esorbitanti e difficili da gestire: si parte dai 500 per arrivare ai 680 euro per ogni tonnellata di CO2 assorbita. Nonostante ciò il modello Islanda, sebbene con una popolazione pari al 7% di quella siciliana e un territorio quattro volte più grande, potrebbe rappresentare un notevole exemplum anche per i poli industriali della nostra Isola.

Parla Riccardo Chirone, direttore dell’istituto di scienze e tecnologie per l’energia del Cnr

Riccardo Chirone

Abbiamo discusso di potenzialità e limiti degli attuali sistemi di sottrazione e riciclo di anidride carbonica nell’atmosfera con Riccardo Chirone, direttore dell’Istituto di Scienze e tecnologie per l’energia e la mobilità sostenibili (Stems) del Cnr.

Dottor Chirone, è veramente possibile “catturare” la CO2? Potrebbe essere considerata una vera e propria materia prima?
“Certamente è possibile catturare la CO2 dall’atmosfera da utilizzarsi come materia prima per produrre carburanti sintetici, nella industria alimentare per la produzione di bibite gassate, nel settore della edilizia o semplicemente è possibile immagazzinarla nel suolo per restituire materia organica al suolo stesso o nei pozzi per aumentare l’estrazione dei carburanti fossili. Il vero problema, ad oggi, è il costo di tali operazioni. Infatti, i processi di estrazione della CO2 dalla atmosfera sono molto energivori. Il problema principale è legato alla bassa concentrazione della CO2 presente nell’aria che è di circa 400 ppm (parti per milione). Questo comporta che gli impianti devono essere progettati per il trattamento di volumi di aria molto elevati con costi di cattura elevati. Ciò non toglie che il progredire della ricerca e delle tecnologie potrebbe ridurre questi costi insostenibili. Va infine tenuto presente che la produzione di energia necessaria alla estrazione della CO2 comporta a sua volta impatti ambientali ed emissioni di CO2 in atmosfera anche se prodotta da fonti rinnovabili. è dunque importante valutare la sostenibilità economica ed ambientali dei processi di estrazione della CO2 dalla atmosfera lungo tutto il ciclo di vita onde evitare di spostare gli impatti ambientali da un processo all’altro. Sicuramente è anche molto importante catturare la CO2 al camino dei processi industriali responsabile della immissione in atmosfera di grandi quantità di CO2”.

Cosa ne pensa dell’impianto in Islanda?
“Nell’ultimo decennio sono state sviluppate interessanti tecnologie per l’estrazione della CO2 dall’atmosfera. Sicuramente l’impianto realizzato in Islanda potrà dare ulteriori informazioni sulla ‘vantaggiosità’ della tecnologia. In Islanda hanno il vantaggio di utilizzare l’energia geotermica per far funzionare l’impianto, il che rende il tutto più sostenibile, sebbene ad oggi, come dichiarato dagli stessi costruttori, il costo di estrazione della CO2 è ancora troppo elevato. Mentre per dare una risposta sulla efficacia dell’impianto da un punto di vista della sostenibilità ambientale è necessario calcolare gli impatti ambientali lungo tutto il ciclo di vita dell’impianto. In definitiva, più che un’idea vincente la vedo sicuramente come un esempio concreto di come sia possibile la cattura diretta della CO2 dall’atmosfera, ma più che essere un punto di arrivo lo considero un punto di partenza e rappresenta un incipit per motivare ancor di più la ricerca e l’innovazione in questa direzione”.

Cosa si può fare per mitigare l’effetto serra? Quanto è importante investire in tali progetti?
“È importante che il nostro paese così come tutti i paesi che ne hanno la possibilità investa in tali progetti con l’obiettivo di migliorarne la sostenibilità economica, ambientale e sociale. Ma ciò non basta per rispettare gli obiettivi del Green Deal Europeo che prevede una riduzione delle emissioni del 55% al 2030 rispetto al 1990 e la carbon neutrality al 2050. Oltre all’eolico e al solare, l’utilizzo di biomasse di scarto che non prevedono consumo di suolo e non sono in competizione con il food, sta assumendo un ruolo sempre più forte per produrre energia rinnovabile. Da scarto a risorsa è questa l’idea vincente. In tale ambito il Pnrr, potrà rappresentare un’ottima opportunità per sviluppare idee innovative e rappresenterà anche un banco di prova per il paese Italia”.

Quali sono attualmente i progetti che ritiene vincenti in tal senso?
“Oltre ai progetti di cattura della CO2 dall’atmosfera sono molto importanti i progetti per la cattura della CO2 al camino degli impianti, per la produzione di vettori energetici green (idrogeno verde, bio-carburanti, carburanti sintetici, etc.), i progetti per nuovi e più performanti impianti di produzione di energia rinnovabile (eolico offshore, agrivoltaico, geotermico, energia mareomotrice, etc.), progetti per il recupero di materia prima seconda dai prodotti giunti a fine vita con particolare riferimento ai Raee, alle plastiche e ai materiali compositi, ai rifiuti edili, ecc. Comunque per ridurre le emissioni di CO2 in atmosfera è importante che ogni singolo cittadino faccia la sua parte riducendo i consumi, utilizzando per più tempo i prodotti grazie anche alla recente normativa europea sul diritto alla riparazione, utilizzando i prodotti di seconda mano e riciclando bene i prodotti di cui ci si vuole disfare e questo la scuola di qualsiasi livello e grado ha un ruolo fondamentale. Lo Stato può e deve fare molto, ad esempio eliminando gli incentivi a tutti i processi che utilizzano fonti fossili, utilizzando maggiormente il meccanismo della carbon tax e dei certificati verdi, evitando di finanziare progetti, impianti e prodotti solo in apparenza green. Le aziende dovrebbero investire di più in innovazione e sostenibilità sfruttando anche le opportunità offerte dal Pnrr, per rendere i propri processi più sostenibili da un punto di vista economico, ambientale e sociale”.

L’impianto Eni di biofissazione a Novara

Eni pioniera in Italia: microalghe per catturare l’anidride carbonica

SAN DONATO MILANESE – È tutta Made in Italy l’innovativa tecnologia ideata da Eni, che da sempre è in prima linea per la decarbonizzazione e la riduzione delle emissioni climalteranti, finalizzata alla biofissazione della CO2 ottenuta da microalghe tramite luce artificiale Led.

Proprio lo scorso novembre, infatti, l’azienda ha lanciato il suo primo impianto pilota nel Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara. Più nel dettaglio il fine ultimo è quello di convertire l’anidride carbonica in una vera e propria materia prima alla base di prodotti alimentari e nutraceutici.
La tecnologia si compone di quattro fotobioreattori, collegati a quattro pannelli idraulici in parallelo, al cui interno si trovano micro-alghe. Ogni pannello è dotato di particolari lampade Led che diffondono luce h24 per favorire il processo di fotosintesi.

I primi risultati di produttività raccolti da Eni sono già molto incoraggianti e, se confermati nel tempo, potrebbero consentire ad un impianto che abbia footprint pari a 1 ettaro di arrivare a produrre ben 500 tonnellate di biomassa l’anno per ettaro, catturando circa 1.000 tonnellate di CO2.

Ne abbiamo discusso meglio con Bruno Sartorello, Project Manager R&D di Eni

Come funziona l’impianto pilota di biofissazione della CO₂ avviato a Novara?
“Il progetto, condotto in collaborazione con la start-up italiana PhotoB-Otic ed il Politecnico di Torino, ha come obiettivo lo sviluppo di una tecnologia di biofissazione della CO2 mediante la coltivazione di microalghe. Le microalghe sono cellule vitali microscopiche che, come le piante, sono capaci di consumare CO2 e produrre ossigeno. La biomassa prodotta può essere valorizzata in molteplici mercati, quali l’agroindustriale, l’alimentare ed il nutraceutico”.

In che modo viene intrappolata la CO₂? Quali benefici per l’ambiente circostante?
“Le microalghe utilizzano luce, acqua e nutrienti per trasformare l’anidride carbonica in ossigeno, zuccheri ed altri interessanti biocomposti. Questi microorganismi sono dunque capaci di effettuare quell’insieme di reazioni note come fotosintesi clorofilliana. E questa loro peculiarità le rende interessanti nell’ottica di realizzare processi sostenibili e circolari, ad esempio recuperando uno scarto delle nostre produzioni (la CO2) valorizzandolo in prodotti d’interesse per il mercato”.

Quali possono essere le sue applicazioni a livello industriale?
“Le microalghe possono essere commercializzate tal quali come farina algale e trovare impiego nel mercato alimentare, nutraceutico, agroindustriale. Altre applicazioni prevedono l’estrazione dalle microalghe di specifici composti di interesse, quali l’olio per la produzione di combustibile avanzati, o determinati pigmenti utilizzati nell’industria cosmetica e farmaceutica”.

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