relazione carbon capture and storage (pdf)

CCS Carbon Capture & Storage - Technologies and Prospects

Universit degli Studi di Roma La SapienzaFacolt di Scienze MM.FF.NN.Corso di Laurea Magistrale in Geologia di Esplorazione Corso di Geologia del Petrolio e Prospezione dei gas A.A. 2009/2010

CCS Carbon Capture and Storage Technologies & Prospects

Studente: Claudio Ventura Bordenca Matricola: 1344603 Docente: Prof. S. Lombardi

1


IndiceIntroduzione pag.1

Le tipologie di cattura

pag.2

Modalit di trasporto

pag.4

Ipotesi di confinamento

pag.5

Meccanismi geologici di sequestro della CO2

pag.10

Monitoraggio e problematiche connesse

pag.13

Esempi di confinamento di CO2 nel mondo

pag.15

I progetti pilota in Italia

pag.18

Conclusioni

pag.20

Considerazioni personali

pag.21

2


IntroduzioneNello scenario delle scienze ambientali, lacronimo CCS (in inglese: Carbon Capture and Storage, o Sequestration) indica il confinamento geologico dellanidride carbonica prodotta dal consumo delle fonti fossili nei grandi impianti di combustione. Tale tecnologia si avvale di determinate procedure in grado di rispedire al sottosuolo il carbonio in forma ossidata (CO2) dopo che stato combusto dalluomo partendo dalla sua forma ridotta (CH4, petrolio e carbone). Il processo globale di cattura e stoccaggio della CO2 si attua in tre diversi stadi (Fig.1) che prevedono: 1)la cattura dell'anidride carbonica (mediante processi di separazione effettuata direttamente negli impianti di generazione elettrica); 2)il trasporto (via terra o via mare, fino al sito di stoccaggio); 3)il confinamento definitivo in siti geologici appositamente selezionati (mediante diversi tipi di intrappolamento fisico-chimico). Lo stoccaggio della CO2 sta in questi anni attraversando un periodo di rinascita, una sorta di seconda giovinezza come stata definita, dopo che a partire dagli anni 80 tale tecnica stata impiegata (e continua ad esserlo) per facilitare lestrazione di idrocarburi e quindi intensificare le potenzialit di giacimenti petroliferi in via di esaurimento. Attualmente, la pratica del sequestro geologico dellanidride carbonica si sta muovendo verso unaltra direzione, grazie alla grande utilit che esso pu presentare in termini di minimizzazione di impatto ambientale, pertanto, lo scopo di limitare le immissioni di gas serra nellatmosfera sta man mano soppiantando il fine petrolifero. Sono in atto nel mondo svariate prove dimostrative dellefficienza della tecnologia CCS, ognuna delle quali impegnate a confrontarsi con le conseguenze e le tematiche di rischio relative. Verr cos presentato sinteticamente ci che si pu definire il percorso applicativo di tali tecnologie (le tipologie di cattura, le modalit di trasporto e le ipotesi geologiche di stoccaggio) correlate a quelle che sono le potenziali problematiche ambientali derivanti dallimmissione di grandi quantit di anidride carbonica nel sottosuolo e relazionate ai piani alternativi di monitoraggio in grado di mitigare quanto pi possibile lentit degli eventuali impatti ecologici posteriori a grande scala. In questo contesto, sar inserita anche lItalia, nella quale sono in corso diversi progetti dimostrativi che ricoprono tutto il territorio, e, nel quadro di un possibile sviluppo della strategia CCS, supposto il suo ipotetico ruolo nello scenario energetico mondiale.

Figura 1 Schema concettuale delliter cattura-trasporto-stoccaggio (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

3


Le tipologie di catturaAttualmente sono in fase di maturazione tre differenti tipologie di cattura, le quali prevedono tecniche di separazione chimica a monte (pre-fuel) e a valle (post-fuel) del processo di combustione. Una terza possibilit viene rappresentata dallossicombustione (oxy-fuel), che impiega lossigeno come comburente invece che laria, dando luogo ad un flusso di CO2 molto concentrato. La concentrazione di biossido di carbonio nella miscela dei gas esausti generata nelle pratiche di combustione lelemento chiave che determina il costo del processo di cattura: maggiore la sua concentrazione, pi semplice (e quindi pi economica) sar la sua cattura. Di seguito, le tre diverse tecniche di cattura: Post-combustione: consiste nella separazione della CO2 dai fumi esausti generati dalla combustione delle fonti fossili. Essa viene realizzata mediante lutilizzo di un solvente capace di assorbire chimicamente lanidride carbonica dai fumi e rilasciarla successivamente per riscaldamento. In seguito, essa viene compressa per poter essere trasportata (Fig.2). Altri metodi consistono nellimpiego di determinate membrane che agirebbero per filtrazione ad alta pressione o nellutilizzo di tecniche di separazione Figura 2 - Raffigurazione di un processo di postcriogenica. A causa delle grandi quantit di combustione (Fonte: www.costain-group.com). energia richiesta per il processo (sarebbero necessari dei solventi molto forti per catturare lanidride carbonica e altrettanta energia per rilasciarla) tale metodo ancora in fase di studio, al fine di migliorarne lefficienza in termini non soltanto energetici ma anche economici. Pre-combustione: consiste nella creazione, prima della combustione, di una miscela di idrogeno e anidride carbonica attraverso un processo chimico chiamato gassificazione (Fig.3). Questultimo consiste nella conversione ad alta temperatura (700-800C) di materiale ricco in carbonio (petrolio, biomasse, carbone in tutte le sue forme,.) in una mistura di monossido di carbonio, idrogeno, anidride carbonica e metano denominata syngas (gas di sintesi). La separazione successiva della CO2 ne consente Figura 3 - Raffigurazione di un processo prepoi il trasporto e lo stoccaggio, cosicch combustione (Fonte: www.costain-group.com). lidrogeno possa essere impiegato per altri scopi. Vi sono al momento due impianti in grado di effettuare tale processo: a ciclo combinato di gas naturale (dallinglese Natural Gas Combined Cycle - NGCC) e a ciclo combinato a gassificazione integrata (dall'inglese Integrated Gasification Combined Cycles IGCC), il quale, gi in fase di collaudo in Germania, se riuscir ad ottimizzare i tempi e minimizzare i consumi energetici, potr entrare in funzione gi nel 2014.4


Ossicombustione o combustione in ossigeno: in questa tipologia di cattura, il combustibile fossile viene alimentato con ossigeno piuttosto che con aria, e ci produce una corrente fluida costituita essenzialmente da CO2 e vapore acqueo. Questultimo, che in parte viene fatto ricircolare al combustore, viene separato per condensazione e la corrente, ormai costituita unicamente da CO2, viene compressa per poi essere stoccata (Fig.4). Anche questo metodo in fase di maturazione in termini di consumo energetico-costo.

.

Figura 4 - Raffigurazione di un processo di ossicombustione (Fonte: www.costain-group.com).

In termini di costo, esso strettamente legato alla tipologia dimpianto, alla tipologia di cattura e alla sua relativa efficienza, e soprattutto dallenergia spesa durante le operazioni di separazione di anidride carbonica La Fig.5. mostra, a titolo di esempio, un prospetto relativo ad un impianto a carbone di nuova generazione.

Figura 5 - Sintesi dei costi di cattura riguardante il caso di una centrale di nuova installazione (Fonte: www.feem.it).

5


Modalit di trasportoAffinch lanidride carbonica possa essere trasferita fino a specifici siti geologici idonei al suo confinamento, spesso lontani centinaia di chilometri dagli impianti di combustione in cui stata catturata, estremamente necessario luso di sistemi di trasporto sicuri ed affidabili, al fine di evitare incidenti dannosi in grado di rilasciarne enormi quantitativi in atmosfera. Sono stati indicati essenzialmente due metodologie di trasferimento: via terra attraverso camion cisterna o condutture (Fig.6), utilizzando anche le analoghe impiegate per scopi petroliferi, oppure via mare mediante la realizzazione di navi cisterna (Fig.7) in grado di effettuare trasferimenti a grandi distanze dal sito di cattura (il Giappone e la Norvegia sarebbero gi attivi per la realizzazione di progetti riguardanti il trasporto off-shore). In entrambi i casi, la CO2, compressa negli impianti di combustione subito dopo la cattura, sarebbe cos trasportata allo stato liquido per facilitarne cos il trasporto. Attualmente nel mondo, per quanto concerne il trasporto della CO2, utilizzata per il recupero assistito di idrocarburi (Enhanced Hydrocarbon Recovery), si snoda una rete di condutture con diametro dai 300 ai 750 mm e una lunghezza di circa 3.000 Km, denominate pipeline, la maggior parte delle quali negli Stati Uniti. A titolo di esempio, si ricorda la Cortez CO2 Pipeline di 808 Km di lunghezza, la tubazione per trasporto di anidride carbonica pi lunga esistente, realizzata negli anni 80 per collegare lo stato dellArizona con il Texas, passando per il New Mexico. Oggi, si sta cercando di accostare il trasporto e lo stoccaggio della CO2 per fini petroliferi a quelli riguardanti limpiego delle tecnologie CCS, in modo da coniugare quanto pi possibile i due differenti scopi.

Figura 6 - Particolare di un momento durante la costruzione di una pipeline (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

Figura 7 - Tipologia di nave-cisterna mostrante i serbatoio di trasporto di CO2 liquida (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

Il costo di spostamento via terra strettamente correlato alla distanza percorsa: viene espresso in dollari/tonCO2 per la distanza in km. In valore di euro, viene stimato un intervallo compreso fra 1 e 4 euro/ton CO2 ogni 100 km di pipeline. La variabilit dipende dal tipo di terreno attraversato, dal quantitativo di anidride carbonica trasportata e, non ultimo, dalle dimensioni della conduttura. La Fig.8 mostra landamento asintotico negativo fra laumento del costo in dollari/ton al diminuire del diametro della condotta, relativamente ad una distanza di 250 km.Figura 8 - Curva di "trasporto" per una distanza percorsa di 250km (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

6


Ipotesi di confinamentoLo stoccaggio geologico della CO2 rappresenta il fine ultimo per il quale le tecnologie CCS stanno richiamando sempre maggiore interesse grazie alle loro potenzialit in termini ambientali: limitare quanto pi possibile le emissioni di tale gas serra nellatmosfera terrestre. Liniezione di anidride carbonica un processo gi molto diffuso nel mondo petrolifero, ma lefficienza del suo confinamento per scopi non esclusivamente produttivi ancora in fase di definizione (verrebbe iniettata anche fino a profondit di circa 1.000 m). La scelta del sito dipende fortemente dalle capacit del tipo di serbatoio naturale ad isolare la CO2 in un determinato intervallo di tempo (dellordine delle centinaia di anni), e quindi dalle caratteristiche litologico-strutturali in cui si trova (porosit, permeabilit, grado di fratturazione, presenza/assenza di rocce di copertura,). Cos, sono in via di maturazione diverse ipotesi in cui il biossido di carbonio possa essere isolato: giacimenti di olio e gas in via di esaurimento, acquiferi salini profondi, vene carbonifere non estraibili (Fig.9). Inoltre sono state proposte anche altre opzioni di stoccaggio (come loceano, cavit geotermiche,), ma ognuna di esse, che risulta oggi essere ancora unipotesi immatura nel ventaglio delle opportunit, deve fare i conti con i costi di stoccaggio e soprattutto con i danni che potrebbero arrecare a determinati ecosistemi naturali.

Figura 9 - Illustrazione mostrante le tre opzioni di stoccaggio realizzabili mediante le due modalit esecutive a livello applicativo onshore e offshore (Fonte: www.worldcoal.org).

7


Di seguito, riportata la descrizione delle ipotesi di stoccaggio: Giacimenti di olio e gas in via di esaurimento: i giacimenti petroliferi sono costituiti da rocce aventi una porosit e permeabilit tali da contenere grandi quantit di idrocarburi e sormontati stratigraficamente da potenti rocce di copertura, spesso con una morfologia a domo (anticlinali simmetriche, asimmetriche, inclinate, rovesciate o coricate). Lintenso sfruttamento petrolifero ha per pi di un secolo causato il parziale depauperamento di alcuni serbatoi naturali, decretando la progressiva fine della loro vita produttiva. Tali siti possono cos essere recuperati e rappresentare contenitori di iniezione della CO2 (di fatto sono gi abbondantemente utilizzati per il recupero forzato degli idrocarburi, accennato nel capitolo precedente) grazie ad alcune caratteristiche favorevoli al riutilizzo: basso costo relativo, in quanto limpianto di perforazione gi in posto; sono ben conosciuti dal punto di vista geologico; costituiscono dei contenitori naturali eccezionali per stoccare anidride carbonica, in quanto si sono impostati grazie a sbarramenti naturali di natura tettonico-stratigrafica (trappole) capaci di trattenere gli idrocarburi per milioni di anni. Questultima propriet, unita a quelle secondarie, potrebbe rappresentare lelemento chiave per garantire da un lato unefficienza di immagazzinamento a lungo termine, ma dallaltro scaturire la nascita di determinate problematiche pregiudizievoli per lambiente (verranno esposte in seguito). La Fig.10 mostra un caso di recupero assistito di idrocarburi mediante stoccaggio di anidride carbonica.

Figura 10 - Raffigurazione mostrante un esempio di Enhanced Oil Recovery (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

Acquiferi salini profondi: nel sottosuolo esistono grandi serbatoi saturi dacqua (falde acquifere), molti dei quali per contenenti acque ad alta concentrazione salina, quindi inutilizzabili per fini potabili. Ragione per cui, essi possono rappresentare unipotesi fattibile per lo stoccaggio efficiente della CO2. Anche in questo caso, i requisiti affinch tale idea possa concretizzarsi sono gli stessi visti precedentemente: una copertura impermeabile giacente al di sopra del serbatoio (Fig.11). Un altro requisito indispensabile il tempo, necessario perch lanidride carbonica si disciolga nelle acque di falda e, in relazione alle caratteristiche litologiche, possa reagire con i minerali della roccia serbatoio e dar luogo a carbonati (tale aspetto sar spiegato meglio dopo). Ci garantirebbe un immagazzinamento permanente della CO2; tuttavia, quello che non sarebbe garantito viene invece rappresentato da tutti quei processi geochimici attivi in profondit che, a causa della variazione di certe8


condizioni termo-bariche, potrebbero modificare il comportamento dellanidride carbonica o causare la contaminazione delle acque non saline di acquiferi limitrofi o pi superficiali. Attualmente, tale ipotesi stata messa in pratica attraverso la realizzazione di pozzi offshore in alcune parti del mondo, nonostante si conosca ancora ben poco di acquiferi salini ad elevate profondit soprattutto in termini di perdite di CO2 verso la superficie. Questultimo tema verr esposto in seguito.

Figura 11 - Raffigurazione mostrante un esempio di stoccaggio in acquiferi salini profondi (Fonte: www.rite.or.jp).

Vene carbonifere non estraibili: nel mondo vi sono abbondanti riserve ricche in carbonio, sotto forma di letti carboniferi situati ad elevate profondit, i quali non possono essere estratti attraverso la realizzazione di miniere. Il metodo consiste nelliniettare la CO2 in tali vene di carbonio, in modo che venga assorbito chimicamente risultando parte integrante delle rocce carbonifere. Si ritiene che lanidride carbonica possa in primo luogo legarsi subito con il carbone presente in tali giacimenti e in secondo luogo scalzare il metano come prodotto al termine della reazione, garantendo cos una sigillatura permanente (Fig.12). Il vantaggio dato dal fatto che il metano rimosso pu essere estratto e la CO2, ricavata dallo sfruttamento di tale fonte fossile negli impianti di combustione e quella ricavata dallestrazione stessa, pu essere nuovamente iniettata nello stesso strato carbonifero da cui stata prelevata o in altri. Anche questo metodo ancora in fase di collaudo, soprattutto negli Stati Uniti dove esso sembra stia iniziando a dare risultati soddisfacenti.

Figura 12 - Raffigurazione mostrante un esempio di stoccaggio in letti carboniferi profondi con liberazione di metano (Fonte: www.ieagree.or.uk)

9


Ulteriori opzioni di stoccaggio: la prima alternativa viene rappresentata dalloceano, il pi grande serbatoio naturale di carbonio esistente in natura (presente per lo pi sotto forma di particelle solide: rocce carbonatiche, gusci degli organismi planctonici,...). Nel suo ciclo naturale, la CO2 dellatmosfera viene continuamente scambiata con quella delloceano proprio nellinterfaccia fra questi due pools di scambio. Malgrado esso possa rappresentare un efficace metodo di cattura naturale in termini di sottrazione di anidride carbonica dallatmosfera stessa, si ritiene tuttavia che non sia in grado di compensare quella antropica. Il crescente aumento di questultima infatti viene considerato il maggiore responsabile dellacidificazione degli oceani, con il conseguente abbassamento del valore del ph. Parte del carbonio viene naturalmente inabissato attraverso un meccanismo chiamato pompa biologica, in cui esso viene trasferito nelle zone pi profonde delloceano dove una parte trattenuta nei sedimenti e una parte consumata dalle attivit batteriche, per poi essere immessa nuovamente nel ciclo come carbonio inorganico (cio appunto come CO2). Nellottica delle tecnologie CCS, si ritenuto che liniezione artificiale di anidride carbonica a grandi profondit (molto pi profondi del termoclino, quindi a profondit maggiori di 1000 m) possa velocizzare e ottimizzare i tempi di trasferimento verso il fondo delloceano. Tale metodo ancora, in termini di ricerche nel campo, nel suo stadio larvale, a causa degli effetti nocivi che potrebbe provocare nellecosistema marino: incremento dellacidificazione dellacqua dovuto alla mobilitazione e discioglimento della CO2, causato da correnti marine profonde (il che sarebbe un pericolo per la fauna e flora oceanica). Limpatto ambientale rappresenta cos il vincolo perch questa ipotesi di stoccaggio sia considerata improbabile da applicare in uno scenario di alternative future. Altre opzioni sono rappresentate da metodologie in grado di utilizzare la CO2 per preparare sostanze chimiche o convertirla nella sua forma solida (ghiaccio secco) utili per fini industriali; per essere confinata in cavit sotterranee, come vecchie miniere scavate in domi salini. Tutte queste opzioni sono ampiamente in fase di definizione e alcune di esse richiederebbero un ulteriore dispendio di energia rispetto a quanta ne viene spesa per lo sfruttamento delle fonti fossili. Malgrado ci, se si riuscir a trovare un giusto compromesso fra costo ed efficienza, esse potranno comunque rappresentare una soluzione competitiva nel quadro consumo di energia - impatto ambientale nel panorama energetico internazionale. Un tema estremamente interessante risulta essere quello relativo alla capacit di stoccaggio dei serbatoi geologici idonei al confinamento e, quindi, ai corrispondenti costi, come stato brevemente evidenziato nel capitolo relativo al trasporto della CO2. Per far fronte in maniera significativa allaumento, per causa antropica, della concentrazione di anidride carbonica atmosferica necessario stoccarne ingenti quantit, in relazione ovviamente a quella che la capacit di immagazzinamento dellapposito serbatoio. L International Energy Agency, mediante la realizzazione del cosiddetto IEA GHG R&D Programme (GHG sta per: Greenhouse and Gas), ha stimato nel 2001 il potenziale di stoccaggio di CO2 in Gigatonnellate confrontato alle emissioni totali di questultima nel periodo 2000-2050 in %. Dalla Fig.13 si evince come gli acquiferi salini profondi rappresentino di gran lunga i migliori serbatoi per il confinamento dellanidride carbonica e la soluzione pi promettente nel ventaglio delle condizioni di stoccaggio. Tuttavia tali analisi sono ancora in fase di valutazione e soggette a modifiche, in quanto la stima della capacit di certi serbatoi non sempre risulta essere tanto semplice.

Figura 13 - Prospetto mostrante la capacit di confinamento in Gt di CO2 relativa all' ipotetico serbatoio selezionato per lo stoccaggio (Fonte: www.ieagreen.or.uk).

10


Per quanto concerne i costi di iniezione, essi sono fortemente legati alla capacit di immagazzinamento da parte del serbatoio. La Fig.14 mostra un diagramma binario costo-capacit relativamente allo stoccaggio da parte di alcuni giacimenti esauriti di gas nel mondo (Freund, 2001). Esso evidenzia come per capacit che vanno da 0 a circa 700 Gt di CO2 il costo dello stoccaggio (espresso in $/tCO2) si attesta costantemente intorno al valore 20-30 dollari per tonnellata di anidride carbonica; mentre a partire dal valore 800 Gt di CO2 si osserva unimpennata quasi rettilinea dei costi di iniezione (da 40 a circa 120 dollari per tonnellata). Secondo alcuni autori, landamento del grafico, confrontato con gli analoghi relativi ad altri potenziali serbatoi (il grafico per giacimenti esauriti di olio molto similare a questo, mentre quello relativo alle vene carbonifere mostra un andamento pi o meno piatto), indica che la capacit di immagazzinamento a costi relativamente bassi di gran lunga minore rispetto alla disponibilit globale di riserve di carbonio nel mondo (Freund, 2001).

Figura 14 - Andamento della capacit di stoccaggio relazionata al costo di quest'ultimo (Fonte: www.ieagreen.or.uk).

11


Meccanismi geologici di sequestro della CO2Diverse sono state le modalit invocate grazie alle quali potrebbe essere garantita una sigillatura permanente di anidride carbonica. La loro efficacia dipende strettamente da svariati elementi, propri del reservoir in questione: grado di permeabilit e porosit, composizione mineralogica, caratteristiche strutturali e lito-stratigrafiche, presenza di fluidi interstiziali in posto, ecc. Di seguito, vengono presentati i meccanismi indicati: Intrappolamento idrodinamico: una volta iniettata, lanidride carbonica inevitabilmente sottoposta a determinate condizioni termo-bariche, tali da poter modificare il suo stato di materia: a profondit maggiori di 800 m (corrispondenti a circa 70-80 bars di pressione e 20-30C di temperatura) la CO2 diventa un fluido supercritico. A queste condizioni, essa presenterebbe una forza di galleggiamento maggiore rispetto agli altri eventuali liquidi (primi fa tutti lacqua) presenti nel serbatoio. Essa potr cos filtrare attraverso i pori di questultimo, fino ad incontrare il top della formazione (cap-rock) costituito da uno strato di copertura impermeabile in grado di bloccarla (Fig.15). Il grado di sicurezza dipende fortemente dalle condizioni stratigrafico-strutturali del bacino.

Figura 15 - Raffigurazione mostrante un ipotetico intrappolamento idrodinamico (Fonte: www.co2captureproject.org).

Intrappolamento per solubilit: consiste nella graduale dissoluzione della CO2 nellacqua presente nel serbatoio. Nella maggior parte dei casi questultima presenta una certa salinit, pertanto, unacqua salata contenente anidride carbonica disciolta risulterebbe essere pi densa rispetto agli eventuali fluidi circostanti e quindi facilitata a trasferirsi verso il basso del serbatoio, assicurando cos un confinamento pi sicuro (Fig.16). La solubilit dellanidride carbonica aumenta allaumentare della pressione e diminuisce allaumentare della salinit dellacqua: ci indica che la capacit di dissoluzione della CO2 dipende dallinstaurarsi di una serie di condizioni fisiche al contorno, le quali, se non si venissero a creare, potrebbero definire questo meccanismo inefficace al sequestro stesso.

Figura 16 - Raffigurazione mostrante un ipotetico intrappolamento per solubilit (Fonte: www.co2captureproject.org).

12


Intrappolamento minerale: questo tipo di confinamento molto legato a quello precedente: la dissoluzione della CO2 in acqua forma lacido carbonico (H2CO3), il quale, reagendo con i minerali che costituiscono le rocce circostanti, pu determinare la liberazione di elementi alcalini, la formazione fasi carbonatiche di precipitazione e di minerali argillosi. Di seguito, viene mostrata la formazione di calcite e kaolinite a partire dalla reazione tra acido carbonico e anortite, nel caso di reservoir costituiti da fasi mineralogiche alluminosilicatiche : CO2 + H2O H2CO3 ; CaAl2Si2O8 + H2CO3 CaCO3 + Al2Si2O5(OH)4 Tale processo pu risultare sia estremamente lento sia pi o meno veloce, in quanto assai connesso alla mineralogia della roccia serbatoio. A prescindere dai tempi di reazione, tale intrappolamento viene considerato comnque il pi efficace in termini di sicurezza, in quanto verrebbe assicurata un capacit di sigillatura a lungo termine. Una variante a questo tipo di intrappolamento viene rappresentato dallassorbimento dellanidride carbonica con rilascio di metano da parte di vene ricche in carbonio, nel caso di iniezione in letti carboniferi non estraibili (gi accennato precedentemente). Intrappolamento residuale: quando il gas, dopo la sua iniezione, va ad occupare gli interstizi fra i grani della roccia pu creare una sorta di fronte donda (denominato plume) rispetto agli eventuali fluidi presenti. Tuttavia, alcune molecole possono rimanere intrappolate fra i pori stessi e trovarsi quindi idraulicamente sconnesse con il resto della massa gassosa in movimento (Fig.17). Lanidride carbonica si comporterebbe pertanto come le molecole dacqua imprigionate in una spugna.

Figura 17 - Raffigurazione mostrante un ipotetico intrappolamento residuale (Fonte: www.co2crc.com.au).

Dallanalisi dei differenti meccanismi, risulta chiaro come la garanzia di un confinamento duraturo sia legata dunque alla specifica combinazione di questi: per esempio, lintrappolamento residuale potrebbe diventare intrappolamento per solubilit oppure minerale nel caso in cui la CO2 verrebbe bloccata fra pori della roccia per un certo intervallo di tempo ed in seguito dissolta in presenza di acqua, generando cos specie chimiche in grado di legarsi con le fasi minerali della roccia reservoir. In Fig.18 si pu osservare come lincremento della sicurezza di stoccaggio sia collegata al tipo di intrappolamento, a partire dal momento in cui viene cessata liniezione: il confinamento minerale risulta

Figura 18 - Grafico mostrante la direzione della sicurezza di intrappolamento dal momento di fine iniezione di CO 2 (Fonte: 13 www.crl.co.nz).


essere quello apparentemente pi efficace nellassicurare un sequestro ermetico dellanidride carbonica nel tempo, nonostante presenti una % in termini di contributo di intrappolamento minore rispetto agli altri meccanismi. Nonostante ci, la certezza, che la concomitanza di tutti questi meccanismi pu apparentemente garantire, potrebbe venir meno a seguito di modificazioni estreme delle condizioni in cui si trova il reservoir, connesse alle conseguenze dellimmssione di massiccie quantit di anidride carbonica e al comportamento del fronte del plume di questultima spinto in profondit. Pertanto, tale prospettiva tuttora materia di studio. Le tematiche da affrontare sono estremamente complesse e le metodologie di studio basate su modellizzazioni fisico-matematiche possono costituire senza dubbio uno strumento estremamente importante per lo studio di certi fenomeni; attualmente sono in fase di definizione principalemente tre tipologie di modellazione: modellazione geomeccanica: consente di valutare le variazioni dello stato tensionale delle rocce di copertura impermeabili in seguito alliniezione di grandi quantitativi di CO2, la cui pressione potrebbe determinare una sorta di microsismicit indotta, con la conseguente riattivazione di faglie fino a quel momento non attive o comunque di vie preferenziali di fuga. modellazione geochimica-fisica: simula i possibili effetti delle reazioni chimiche durante linterazione H2O-roccia-CO2, i quali potrebbero variare la composizione mineralogica della roccia di copertura e modificarne le propriet reologiche, inducendo anche in questo caso la formazione di vie di fuga. modellazione fluido-dinamica: consente di prevedere il comportamento fluido-dinamico del quantitativo di CO2 iniettato nel tempo, e di studiarne cos quella che potrebbe essere definita la vita della CO2 nel serbatoio sia a breve che a lungo termine. Pertanto, tale modellazione prevede diverse simulazioni in laboratorio in grado di ricostruire le condizioni reali di serbatoio, con il fine di studiare linterazione gas-roccia nel circuito sotterraneo.

14


Monitoraggio e problematiche connesseIl maggior rischio a cui lintero procedimento CCS pu andare incontro la liberazione, limitata od estesa che sia, di anidride carbonica nel corso dellesecuzione di ognuna delle tre fasi appena descritte. Linteresse di monitorare accuratamente liter cattura-trasporto-stoccaggio nasce dallesigenza di salvaguardare e tutelare quanto pi possibile sia lambiente circostante sia i movimenti degli operatori e dei tecnici durante le manovre di realizzazione delle fasi stesse. Un ulteriore problema sarebbe dovuto alla quantit (talvolta contenuta ma in altri casi sostanziosa) di spesa energetica durante le operazioni, vanificando uno dei fini autoimposti dai diversi progetti climatici internazionali: migliorare lefficienza energetica degli impianti di combustione. Bench tale tecnologia abbia il compito di mitigare limpatto ambientale causato dal consumo energetico, esso potrebbe provocare alcuni rischi che ne impedirebbero allo stesso tempo i benefici. Seguendo il percorso sopracitato, vengono di seguito presentati i principali pericoli legati ad ognuno dei tre stadi: Cattura. I rischi connessi alla cattura riguardano principalmente la tipologia di sequestro della CO2. I solventi in grado di assorbire questultima potrebbero provocare flussi di materiale di scarto nocivi dovuti alla degradazione del solvente stesso, oltre che un inevitabile rilascio di anidride carbonica residuale e di altri gas esausti della combustione. Trasporto. Costituendo la fase a cavallo fra lavvio e la chiusura dellintera procedura, potrebbe rappresentare lo step pi delicato in termini di rilascio di CO2, soprattutto nelle fasi di carico e scarico. I maggiori rischi sarebbero connessi alla possibilit di fughe causate dalla corrosione interna o dalla rottura delle pipelines, nonostante il monitoraggio preveda lesistenza di valvole di arresto automatiche nel caso di fughe improvvise. Nel caso di trasporto via mare, il principale problema si verificherebbe durante i lunghi spostamenti o addirittura durante le manovre di scalo delle navi cisterna, le quali, come avvenuto sciaguratamente per il trasporto del petrolio, potrebbero provocare il riversarsi di ingenti quantit di CO2 nelle acque oceaniche. Tuttavia, il paragone in termini di impatto ecologico non regge, ma rimane comunque un rischio da cui preservarsi accuratamente. Stoccaggio. Le principali problematiche connesse alla fase di confinamento dipendono per lo pi dalle modificazioni delle condizioni stratigrafico-strutturali in cui si trova il serbatoio impiegato, piuttosto che dal tipo di serbatoio stesso. Come stato evidenziato precedentemente, si ritiene infatti che il confinamento allinterno di formazioni geologiche ospitanti in passato idrocarburi o contenenti stratificazioni carbonifere possa garantire un immagazzinamento efficace di anidride carbonica anche per un significativo intervallo di tempo. Diverso sarebbe il caso degli acquiferi salini, in cui la CO2 potrebbe allontanarsi, attraverso fratture o per variazioni di permeabilit del serbatoio, ed inquinare le acque di falde attigue destinate ad uso potabile. Ci che pu minacciare la garanzia di sequestro di tali formazioni rappresentato da eventi sismici o vulcanici in grado di causare lattivazione di faglie (o la riattivazione di faglie sepolte) e, di conseguenza, determinare vie preferenziali di micro- e/o macrofughe di CO2 verso la superficie terrestre (Fig.19, pagina seguente). A titolo di esempio si ricorda la massiccia esalazione naturale verificatasi per degassamento magmatico di una sacca di anidride carbonica al di sotto del lago vulcanico Nyos in Camerun, nel 1986, che provoc la morte di quasi 2000 persone e degli organismi che vivevano in prossimit del lago stesso. Un ulteriore via di fuga potrebbe essere rappresentata da vecchi pozzi in disuso o abbandonati, nelle vicinanze del pozzo principale di iniezione (Fig.19, pagina seguente); tuttavia, dato che il numero di pozzi attivi noto essi sarebbero costantemente e accuratamente controllati, mentre i pozzi relitti sarebbero censiti e localizzati dal sistema di monitoraggio.15


Figura 19 - Possibili vie di fuga di anidride carbonica dal sottosuolo in seguito a stoccaggio geologico (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

E stato visto in precedenza come le condizioni strutturali costituiscano il vincolo necessario affinch possa essere garantita la sicurezza dellimmagazzinamento. Tale vincolo viene supportato dal fatto che i serbatoi utilizzati per lo stoccaggio della CO2 sono nella maggior parte dei casi rappresentati da vecchie rocce serbatoio di idrocarburi, i quali hanno richiesto limpostarsi di trappole geologiche tali da consentirne laccumulo. Ci indica che le perdite di anidride carbonica verrebbero giustificate dal fatto che il serbatoio che le contiene sarebbe gi circondato da condizioni strutturali incerte. Di contro, non da escludere una graduale e lenta fuoriuscita prolungata nel tempo. Il sistema di monitoraggio consiste quindi nel controllare le probabili vie di fughe della CO2 (da lacerazioni nelle condutture, da pozzi inattivi, da eventuali fratture generatesi dopo eventi sismici,) e valutare le possibili cause che le hanno provocate. Questo proprio il compito svolto dalla prospezione geochimica, il cui obiettivo lidentificazione di particolari anomalie indicanti manifestazioni superficiali dei cosiddetti geogas (principalmente CO2, He, Rn, CH4), e la loro correlazione con i lineamenti strutturali dellarea di studio. Una tecnica di supporto estremamente importante risulta altres essere la prospezione geofisica, in grado di valutare la potenziale dimensione e la forma del volume di anidride carbonica iniettata; laccuratezza di tale metodologia per pu venir meno, nel caso di confinamento in acquiferi salini profondi, nel momento in cui con il passare del tempo la quantit di CO2 inizia gradualmente a disciogliersi, rendendo pi difficile la valutazione del comportamento della molecola nel serbatoio. La maggiore preoccupazione in termini di effetti nocivi e dimensione di impatto ecologico viene rappresentata dallo stoccaggio di CO2 nelle profondit oceaniche. Come giustamente si ritiene, liniezione di alte concentrazioni di anidride carbonica (dellordine delle tonnellate) pu seriamente in prima istanza minare la vita degli organismi viventi, e, in secondo luogo, provocare lacidificazione delle acque oceaniche, il cui rischio pu allacciarsi al primo in termini di conseguenze negative sulla flora e fauna marini. Attualmente, risulta essere molto problematico fare delle previsioni sullentit delle conseguenze riguardo liniezione di CO2 in oceano, ma sarebbe imprescindibile fare delle valutazioni estremamente oculate prima che questa ipotesi possa essere concretizzata.16


Esempi di confinamento di CO2 nel mondoAttualmente nel mondo vi sono decine di impianti in cui si sta cercando di testare lefficacia della tecnologia CCS, affinch questultima possa rappresentare realmente un concreto e valido sistema alternativo nel ventaglio delle strategie ambientali di abbattimento di gas serra atmosferici, e, pertanto, una volta comprovata la sua validit, essere disponibile in futuro nel mercato energetico mondiale. Tuttavia, la maggior parte di tali impianti non costituisce ancora unapplicazione matura e collaudata, ma esclusivamente una sorta di verifica della potenziale efficienza di tale metodologia, a causa, come stato evidenziato nel capitolo precedente, delle problematiche ad esse congiunte. Oggi, la Norvegia, il Canada e lAlgeria costituiscono i principali siti in cui sono stati allestiti i primi impianti di cattura e stoccaggio dellanidride carbonica, i cui eventuali esiti positivi saranno strettamente connessi alla capacit permanente di sequestro dei relativi serbatoi geologici. Di seguito, viene riportata una sorta di carta didentit dei siti in cui sono state gi applicate le tecnologie CCS, ovvero una sintesi delle loro principali caratteristiche, con allegata un immagine raffigurante la relativa situazione attuale:

SleipnerDove: Mar del Nord, Norvegia Quando: dal 1996 Reservoir: Acquifero salino Utsira Tipologia: Offshore Profondit di stoccaggio: 1 Km Quantit di CO2 attualmente iniettata: 1 milione t/y

Utsira Formation CO2 Injection Well

Production Wells

Heimdal Formation

17


WeyburnDove: Saskatchewan, Canada Quando: dal 2001 Reservoir: Giacimento ad olio Mississipian Charles Formation (EOR) Tipologia: Onshore Profondit di stoccaggio: 1,4 Km Quantit di CO2 attualmente iniettata: 1,8 milioni t/y

In SalahDove: Sahara Algerino Quando: dal 2004 Reservoir: Giacimento a gas Krechba (EGR) Tipologia: Onshore Profondit di stoccaggio: 1,8 Km Quantit di CO2 attualmente iniettata: 1,2 milioni t/y

SnhvitDove: Mar di Barents, Norvegia Quando: dal 2007 Reservoir: Giacimento a gas Tuben (EGR) Tipologia: Offshore Profondit di stoccaggio: 2,6 Km Quantit di CO2 attualmente iniettata: 0,7 milioni t/y

La fonte della documentazione fotografica mostrata e dello spaccato raffigurante la situazione di Sleipner www.statoil.com.

18


Oltre ai principali impianti di cattura e stoccaggio appena mostrati, vi sono ulteriori numerosi programmi di ricerca, ancora in fase di definizione, di siti potenzialmente idonei allapplicazione delle CCS. Tali programmi vengono denominati progetti pilota, ovvero tentativi di fattibilit di determinate sperimentazioni tecnologiche (le CCS nel nostro caso). Essi sono stati avviati in molti paesi, quali Australia (Gorgon), Giappone (Nagaoka e Hokkaido), Germania (Ketzin), Argentina (Cerro Fortunoso), Cina (Qinshui Basin), USA, Canada e ancora una volta la Norvegia (Albatross e Askeladd; loffshore norvegese costituisce pertanto una delle aree geologicamente e geograficamente pi conformi alla realizzazione del confinamento di anidride carbonica) (Fig.20). Nel capitolo successivo verr descritta la situazione attuale concernente lItalia.

Figura 10 - Le principali localizzazioni geografiche in cui sono stati gi attuati progetti pilota (Fonte: www.ieagreen.co.uk).

19


I progetti pilota in ItaliaSul piano nazionale, la possibilit di un fattibile sviluppo futuro delle tecnologie CCS viene rappresentata dalla compartecipazione di due delle maggiori aziende energetiche a livello europeo, Enel ed Eni, il cui progetto di collaborazione costituisce linterfaccia tra lo scenario internazionale di tali metodologie e la loro potenziale applicazione nel nostro paese. Diversi sono i possibili siti geologici indicati in cui lanidride carbonica verrebbe confinata: in giacimenti ad idrocarburi in via di esaurimento nella Pianura Padana, in giacimenti salini profondi offshore nellAvanfossa Adriatica e Tirrenica, nel giacimento carbonifero nel bacino sardo del Sulcis, in bacini sedimentari nellAvanfossa Appenninica, ed infine in campi geotermici (Fig.21). Il piano prevede, sotto la supervisione tecnico-scientifica dellIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ed il contributo di alcune aziende ed enti di ricerca quali ENEA, CESI, CERI, Sotacarbo, Carbonsulcis, lUniversit La Sapienza di Roma ed altri, il compimento di impianti-pilota di cattura della CO2, a titolo dimostrativo, presso una centrale a carbone Enel e di conseguenza la realizzazione di impianti di sequestro in un sito geologico ritenuto idoneo.

Figura 11 - Possibile distribuzione geografica delle aree in cui si potrebbero avviare i progetti pilota (Fonte: www.enel.it).

Attualmente, alcune di queste idee si sono gi avviate verso la loro concretizzazione e, a tal proposito, sono state scelte due tra le pi importanti centrali termoelettriche in Italia: la Federico II di Cerano (Brindisi) e la centrale di Porto Tolle, presso lomonimo paese, situata sul delta del Po. Per quanto riguarda la prima opzione, lanidride carbonica verrebbe catturata mediante un processo di post- od ossi-combustione, in seguito compressa e liquefatta attraverso processi criogenici e infine trasportata da camion-cisterna da Brindisi fino al pool in via di esaurimento a gas di Cortemaggiore (detenuto dallazienda STOGIT), sulla Pianura Padana Piacentina, in cui verrebbe stoccata (Fig.22). La seconda alternativa prevede la cattura esclusivamente via post-combustione, e, dal momento che la CO2 verrebbe confinata in acquiferi salini profondi sulla porzione settentrionale dellAvanfossa Adriatica, essa sarebbe trasportata mediante apposite navi-cisterna fino ai siti offshore di stoccaggio (Fig.23).

20


Figura 12 Pianificazione del progetto pilota Brindisi-Cortemaggiore (Fonte: www.enel.it).

Figura 23 - Progetto pilota Porto Tolle-Avanfossa Adriatica Settentrionale (Fonte: www.enel.it).

La reale fattibilit del progetto risulta essere estremamente connessa con le caratteristiche geologico-strutturali in cui si trova lItalia. Essa, infatti, a differenza degli altri siti mondiali scelti per il confinamento, che per lo pi si trovano in aree cratoniche in cui la pericolosit sismica piuttosto irrisoria (vedi In Salah, Weyburn,), largamente e di sovente caratterizzata da intensi fenomeni tellurici e vulcanici, il cui innesco pu determinare la formazione di vie di fuga preferenziali della CO2 e la sua conseguente reimmissione in atmosfera. Ragione per cui, lindividuazione di lineamenti strutturali attualmente attivi, il loro censimeno geografico, la loro definizione cinematica nellarea potenzialmente idonea allo stoccaggio deve necessariamente rappresentare il primo gradino nella scala delle priorit per la realizzazione del progetto (in termini di monitoraggio), ai fini della sicurezza sia ambientale che umana. Tuttavia, certe aree del nostro paese, pur essendo caratterizzate da una elevata instabilit geologica, presentano anche determinati requisiti conservativi, tali da giustificare i giacimenti a gas e ad olio, seppur pochi e molti dei quali abbondantemente sfruttati, distribuiti in gran parte del territorio. La maggior parte delle aree selezionate rappresentata da strutture geologiche in gran parte caratterizzate da sequenze terrigene mio-plio-pleistoceniche dellAvanfossa Padano-Adriatica e del margine Tirrenico, le quali potrebbero rappresentare i giusti serbatoi per il confinamento, a meno di una loro caratterizzazione lito-stratigrafica completa e dettagliata. Tuttavia, tali sequenze sono contraddistinte da forti deformazioni, causate dalle fasi plicative e dagli stress tettonici che hanno caratterizzato levoluzione geodinamica Terziario-Quaternaria del nostro territorio. Per tal motivo, uno dei compiti pi importanti che il progetto di fattibilit deve sostenere la risoluzione delle problematiche di stoccaggio connesse allevoluzione dellassetto stratigrafico-strutturale dellItalia, che, pi che in ogni altro paese, pu compromettere la concretizzazzione degli scopi del progetto stesso. Se la fase dimostrativa e di sperimentazione porter nei prossimi anni a risultati soddisfacenti e i nostri serbatoi geologici confermeranno la loro capacit conservativa a lungo termine, lItalia potr entrare in quella che viene definita la fase commerciale delle tecnologie CCS e quindi essere considerata un paese cardine nel contesto energetico mondiale in ambito di abbattimento di gas serra.

21


ConclusioniLingente sfruttamento dei combustibili fossili, messo in atto nelle centrali elettriche dei maggiori paesi industrializzati, rilascia costantemente in atmosfera un miscela gassosa costituita essenzialmente da O2, N2, H2O, SO2, piccole quantit di NOx, e Hg, e infine CO2. Questultimo costituente stato considerato uno dei maggiori responsabili dellintensificarsi delleffetto serra e, di conseguenza, delle variazioni climatiche a lungo termine a livello globale. La letteratura scientifica riporta numerose idee per contrastare lesporto antropico di anidride carbonica verso latmosfera terrestre, e, nonostante le strategie per contrastare lentit delle sue conseguenze sia per la maggior parte in uno stadio embrionale di studio, la lotta per minimizzare limpatto ambientale, dovuto al compromesso fra luomo e la natura, rappresenta agli occhi degli ottimisti comunque una sfida talmente intrigante e coinvolgente per tirarsi indietro. Gli sforzi da parte delluomo atti a contrastare questo scenario ritenuto preoccupante sono stati volti, attraverso diversi tentativi, alla riduzione delle emissioni di gas serra nellatmosfera terrestre. Si ricorda a tal proposito la riforestazione, fertilizzazione degli oceani, metodo BECS, ecc. Da quanto stato esposto nel testo, le tecnologie CCS si pongono pertanto come moderne metodologie alternative per ridurre significativamente le emissioni di gas serra nellatmosfera, quindi delle valide opzioni strategiche in termini ambientali, solo se la prassi di pianificazione fase di sviluppo fase dimostrativa fase commerciale verr attuata considerando in maniera estremamente oculata tutte le possibili conseguenze di impatto ecologico che essa pu portare. Nonostante alcuni paesi (Norvegia, Canada, USA, Cina,) stiano testando la possibile efficienza di questa metodologia, anticipando i tempi sulla loro accettazione nel mercato energetico mondiale (secondo le stime saranno disponibili entro il 2030), alcune organizzazioni si sono pronunciate scettiche e contrarie, per gli effetti negativi che si potrebbero arrecare allecosistema. Una di queste lorganizzazione non governativa ambientalista Greenpeace, la quale, attraverso il rapporto [RE]EVOLUTION ENERGY ha espresso il suo disappunto sulla efficacia dei metodi di stoccaggio della CO2. Secondo gli attivisti la Carbon Capture & Storage Technology soltanto una scusa creata dalle maggiori compagnie energetiche europee, che attribuiscono alla tecnologia CCS enormi capacit in termini di riduzione della concentrazione di biossido di carbonio in atmosfera, per continuare a costruire nuove centrali a carbone. Inoltre, linsieme dei critici nei confronti di tali metodologie ha chiaramente espresso che tale pratica sia ancora estremamente immatura, rischiosa dal punto di vista ambientale e soprattutto costosa, e colpevole di distogliere lattenzione, specie i finanziamenti, dalle fonti rinnovabili quali eolico, fotovoltaico, biomassa e, non ultimo, dal miglioramento dellefficienza energetica degli attuali impianti di combustione. Al di l dello scetticismo, la realt dei fatti conferma che, essendo ancora in fase di maturazione, la maggior parte dei procedimenti che dovrebbero essere attuati, se la tecnologia CCS diventasse parte integrante dello scenario energetico globale, ancora oggetto di studio e soprattutto oggetto di dibattito, come per esempio le varie tipologie di cattura, le operazioni di trasferimento e alcuni vincoli geologici relativi allo stoccaggio finale. Quanto il sequestro geologico possa assicurare consistenti riduzioni nelle emissioni di CO2 e possa apparire una soluzione compatibile con lambiente nei pensieri dei pi fiduciosi, pertanto, se ci si verificher, la tecnologia di cattura e sequestro dellanidride carbonica potr, in un futuro non troppo lontano, giocare un ruolo non trascurabile nel quadro globale nella lotta alle emissioni antropiche.

22


Considerazioni personaliIl legame fra il lento quanto graduale innalzamento della temperatura superficiale della Terra, riportato in questi anni dallIPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), e il vertiginoso aumento della concentrazione di CO2 nellatmosfera, a partire dallavvento dellera industriale, ha indotto la maggior parte degli scienziati a considerare tale molecola il maggior responsabile dei cambiamenti climatici a livello globale e ad ipotizzare quindi un quadro prospettico in termini ambientali non proprio ottimistico, attribuendo alluomo le maggiori responsabilit. La probabile parentela fra laumento della temperatura terrestre e laumento dei tenori di CO2 nellatmosfera definisce quella che viene chiamata Teoria del riscaldamento globale. I mass media, diversi documentari (esempio: Una scomoda verit di Al Gore) e tutte le organizzazioni che accettano una futura rottura degli equilibri climatici causati dallanidride carbonica hanno attuato in questi anni un sorta di politica persuasiva nei confronti dellopinione pubblica, mostrando scenari sempre pi apocalittici, ed esibendo, per esempio attraverso la pubblicazione di comparazioni fotografiche, gli effetti che le variazioni climatiche avrebbero indotto in medesimi luoghi freddi della Terra (come le vette pi alte delle catene montuose, i ghiacciai artici in ritiro,) nellarco di un determinato intervallo di tempo. Tale sistema di convincimento stato capace di acquisire nel tempo sempre maggiore consenso pubblico da parte della gente comune. Pertanto, oggi, non infrequente sentire pronunciare inevitabilmente, quando c un forte evento piovoso in grado di causare dissesti geologici, una potente nevicata in luoghi in cui raramente nevica (per esempio, in certe zone dellItalia centro-meridionale) o al contrario un costante susseguirsi di giorni caldi, frasi del tipo: si vede che il clima sta cambiando. La schiera degli scettici non si fatta attendere e oggi sono molti coloro che hanno portato prove soddisfacenti a sostegno del fatto che le variazioni climatiche siano sempre esistite, la ciclicit delle quali connessa a cause naturali sia esterne (variazioni dellinsolazione solare, oscillazioni dellinclinazione dellasse terrestre dovute a cambiamenti dellorbita, attrazione luni-solare) sia interne (eruzioni vulcaniche, variazioni di marea, lenti e mutui movimenti dei continenti gli uni rispetto agli altri), strettamente legate fra di loro. Negli ultimi anni, nel corso dei maggiori vertici mondiali sui mutamenti climatici (ultimo dei quali quello di Copenhagen), la battaglia tra sostenitori della teoria e scettici si inasprita ancora di pi, soprattutto sul presunto parallelismo CO2 TC. (e cio causa ed effetto). Lacuirsi del dibattito ha portato inoltre i critici ad ipotizzare la nascita di una sorta di complottismo indotto da parte delle maggiori personalit mondiali favorevoli alla teoria sul clima, dato che lIPCC, che rappresenta la fonte dei dati scientifici sul riscaldamento globale, costituisce un organizzazione intergovernativa delle Nazioni Unite e per tale influenzata da manovre politiche. Al di l delle diatribe scientifico-politiche, chi scrive convinto che ci sia molta disinformazione ed ignoranza su queste tematiche e soprattutto eccessiva speculazione. Linsieme dei modelli matematici che studia tali problematiche basata tuttavia su calcoli approssimativi ed empirici, e non escluso che possano risultare erronei. Ci dovuto al fatto che ne sappiamo ancora ben poco di variazione di parametri chimico-fisici in termini di sconvolgimenti climatici. Come si pu dimostrare che il biossido di carbonio sia il maggiore responsabile delle variazioni climatiche se non conosciamo ancora adeguatamente i reali contributi che certi gas, CO2 compresa, rendono allintensificarsi delleffetto serra? E se laumento di temperatura fosse in realt la causa e non leffetto dellaumento di anidride carbonica?. Dato che linterrogativo su quali gas possano effettivamente influenzare laumento delleffetto serra e quindi chi fra questi possa avere maggior capacit serra (ovvero la capacit a trattenere il calore) ancora in attesa di una risposta, penso sia veramente azzardato affermare che la sola CO2 sia il maggior colpevole delle variazioni climatiche. Eppure un eventuale aumento delle temperature causerebbe maggiore evaporazione da parte delle masse liquide della Terra (oceaniche e continentali), il cui conseguente aumento di vapore acqueo23


in atmosfera provocherebbe maggiori manifestazioni piovose e temporalesche. A quel punto, saremo pronti per un raffreddamento globale? Quali saranno le tecniche che luomo sperimenter stavolta per riparasi dal freddo pleistocenico ipotizzato dai pi incalliti che si verrebbe a creare? Daltronde, leffetto serra pu essere considerato una sorta di assicurazione per la vita in quanto grazie ai vincoli termici che esso ha indotto nel tempo geologico perch lacqua sia rimasta allo stato liquido durante levoluzione del pianeta, tale da permettere lo sviluppo della vita come oggi la conosciamo. Il nostro pianeta respira e lo fa attraverso i vulcani, la decomposizione della materia organica, le fughe di geo-gas dal suolo, gli scambi gassosi nellinterfaccia atmosfera-idrosfera e la respirazione vegetale, e verosimilmente ha immesso e rimosso durante la sua evoluzione una tale quantit di sostanze potenzialmente serra pi di quanta ne abbia prodotto luomo in tutta la sua storia. Morale della favola: i cambiamenti climatici si sono sempre verificati e sono provocati da fenomeni prettamente naturali (primo fa tutti lazione solare e i moti astronomici della Terra). Non basterebbe la vita media di un uomo per poter percepire drastici sconquassi ambientali, in quanto essi sono lenti e graduali. A prescindere dalle speculazioni sulla Teoria del riscaldamento globale e al di l dello scontro scettici-catastrofisti, ci che realmente deve essere cambiato lapproccio scientifico e soprattutto umano sia nello studio riguardanti le mutazioni di determinati fenomeni che avverrebbero nel nostro pianeta sia per quanto concerne il giusto modo di sfruttare le fonti energetiche disponibili. Credo che la teoria sul clima sia pertanto pi unideologia politica ed una presa di posizione arrogante piuttosto che unipotesi attendibile basata su fonti scientifiche certe capaci di spiegare le variazioni termiche a cui la Terra pu andare incontro. Se lo scandalo scoperto da alcuni hacker riguardante lo scambio di e-mail in cui diversi ricercatori dellUniversity of East Anglia (Gran Bretagna) avrebbero volutamente manipolato alcuni dati geochimici pur di mettere a tacere gli scettici dovesse risultar vero, ci che i pi feroci sostenitori del global warming dovranno fare, che siano esperti del settore, politici, economisti o gente comune, soltanto un atto di consapevolezza per latteggiamento di presunzione che essi manifestano nelluso sbagliato della Scienza, la quale, solo se avvalsa con giusto criterio, potr realmente portare luomo a determinati traguardi che potranno rappresentare una ricompensa assai gratificante al suo sforzo.

24


25

relazione carbon capture and storage (pdf)

Documents