Le nuove regole dell'EPA aprono la strada al sequestro geologico della CO2

Può sembrare fantascienza, ma cosa succederebbe se potessimo "pulire" tutta l'anidride carbonica emessa dalle centrali elettriche a carbone e iniettarla in profondità nella Terra, bloccandola in modo permanente nelle rocce? Ebbene, questo è un fatto, non una finzione, e si chiama cattura e sequestro del carbonio (CCS). E si scopre che l'industria petrolifera ha già iniettato con successo l'anidride carbonica in profondità nella Terra per decenni. Nella parte del sequestro, la CO2 viene iniettata in una roccia porosa e bloccata in profondità nella Terra sotto un sigillo impermeabile del basamento, proprio come i combustibili fossili hanno fatto per decine o centinaia di milioni di anni. In altre parole, stiamo essenzialmente rimettendo il carbonio da dove è venuto.

Sequestro di CO2 nel sottosuolo su larga scala è un tassello fondamentale nella lotta per la riduzione delle emissioni di CO2 prodotte da migliaia di centrali elettriche a carbone in tutto il mondo. Ogni anno nel mondo vengono bruciati ben 7 miliardi e più di tonnellate di carbone e le riserve recuperabili sono cento e più volte superiori; quindi, per il prossimo futuro, riconosciamo che il carbone è qui per restare.

In un memorandum del 3 febbraio 2010il Presidente Barack Obama ha dichiarato che: "Un rapido sviluppo commerciale e la diffusione di tecnologie pulite per il carbone, in particolare la cattura e lo stoccaggio del carbonio, contribuiranno a posizionare gli Stati Uniti come leader nella corsa globale all'energia pulita". In effetti, la tecnologia odierna è già in grado di catturare l'anidride carbonica dai fumi di una centrale a carbone, di comprimerla in un fluido e di iniettarla nel terreno, dove rimarrà in modo permanente. Ciò che manca è il percorso normativo che consenta di portare questa tecnologia su scala commerciale.

Oggi, quindi, l'Agenzia Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti ha pubblicato due norme attese da tempo che garantiscono che l'anidride carbonica (CO2) possa essere iniettata in modo sicuro e bloccata in modo permanente in formazioni rocciose profonde. La tecnologia di sequestro geologico del carbonio (GS) promette di essere un'importante opzione di controllo per i circa 2 miliardi di tonnellate di CO2 che le centrali elettriche rilasciano nell'atmosfera ogni anno nel nostro Paese. Questa quantità è stimata a un terzo della produzione totale del paese del principale gas serra che altera il clima.

L'iniezione sotterranea è una pratica comune negli Stati Uniti. Ogni anno vengono iniettati nelle formazioni rocciose diversi miliardi di tonnellate di fluidi acquosi. Ma uno dei segreti meglio custoditi dell'industria energetica petrolifera si chiama EOR, o recupero migliorato del petrolioiniettando CO2nel sottosuolo per far emergere il petrolio difficile da raggiungere. La buona notizia è che nel processo di EOR, gran parte della CO2 rimane in gran parte bloccata nel sottosuolo, in modo permanente.

Iniezione sotterranea di CO2 risale a oltre tre decenni fa e viene praticata dall'industria petrolifera e del gas per migliorare l'efficacia della produzione di petrolio nei giacimenti esauriti. Ecco come funziona: la roccia serbatoio arenaria è composta da piccoli grani di sabbia cementati insieme. Ma come una spugna, l'arenaria ha il 20-30% di "spazio poroso" che può ospitare e intrappolare petrolio e gas. Nelle situazioni in cui non si trovano petrolio o gas nell'arenaria, i pori della roccia contengono tipicamente acqua dolce o salina o "salamoia". Sono queste le regioni del sottosuolo a cui i geologi puntano per le iniezioni di CO2. Ma come facciamo a sapere che rimarrà lì?

Quando la CO2 iniettata in profondità nella roccia e disciolta nell'acqua di formazione, diventa più densa, riempie i pori della roccia e tende ad affondare. Gli operatori EOR hanno scoperto che quando una tonnellata di CO2 iniettata, solo la metà ritorna in superficie con il petrolio o il gas prodotto, mentre l'altra metà rimane bloccata nella roccia dove un tempo si trovavano gli idrocarburi. Poiché la CO2 è un bene molto costoso, la CO2 che affiora in superficie con il petrolio o il gas può essere catturata e riutilizzata in modo semplice ed economico. Gli scienziati del settore hanno studiato la perdita di CO2 e hanno scoperto che la CO2 è irrimediabilmente bloccata nei pori della roccia o disciolta nell'acqua della roccia.

Esistono quindi rischi per la GS? Per la salute pubblica, il più critico è la protezione delle acque sotterranee, perché senza un'adeguata roccia di copertura, il movimento di CO2 o di salamoia fuoriuscita dalla formazione rocciosa potrebbe infiltrarsi nelle falde acquifere di acqua potabile. Pertanto, una delle nuove norme odierne è stata concepita specificamente per modificare il Programma di controllo delle iniezioni sotterranee dell'EPA Programma di controllo dell'iniezione sotterranea (UIC) per proteggere le acque sotterranee da tali rischi. La norma richiederà un'attenta localizzazione dei siti GS e l'uso di sofisticate tecnologie di monitoraggio della superficie e del sottosuolo per monitorare il progresso della CO2 mentre viene iniettata, per essere certi che rimanga sotto la roccia impermeabile. La seconda norma pubblicata oggi, la Regola per la rendicontazione dei gas serral'EPA richiede che i gestori dei siti GS dispongano di un valido piano di monitoraggio delle potenziali fuoriuscite nell'aria e che rendano conto dei volumi di CO2 sequestrata per confermare la sua rimozione permanente dall'atmosfera.

Il recupero avanzato di petrolio e gas (EOR) è un altro importante tassello del puzzle del sequestro di anidride carbonica. I campi EOR sono pronti per essere utilizzati per sequestrare la CO2 provenienti da impianti a monte che potrebbero non avere siti di sequestro geologico nelle vicinanze, ma che hanno accesso a un impianto di sequestro di CO2 ma che hanno accesso a un gasdotto per la CO 2. L'EOR è fondamentale per i progetti di cattura del carbonio "early-mover", ovvero quelli intrapresi nel periodo in cui i siti regionali di GS salini sono ancora in fase di esplorazione. Con il supporto del Laboratorio nazionale di tecnologia energetica (NETL), i Partenariati regionali per il sequestro del carbonio stanno studiando gli acquiferi salini adatti alla cattura di CO2 in tutte le aree degli Stati Uniti. E poiché sono già pronti ad accogliere la CO2, i siti EOR sono una componente chiave della maggior parte dei circa dieci progetti pilota di cattura dell'anidride carbonica del Dipartimento dell'Energia nell'ambito della sua Iniziativa per l'energia da carbone pulita (CCPI).

Oggi, quindi, ci congratuliamo con l'EPA per l'enorme passo avanti compiuto per controllare definitivamente le emissioni di CO2 prodotte dalle centrali elettriche a carbone e a gas naturale nuove ed esistenti e da altre industrie. Tuttavia, chiediamo all'agenzia di lavorare rapidamente per sviluppare pratiche ottimali di monitoraggio e contabilizzazione economicamente vantaggiose, che incoraggino piuttosto che scoraggiare lo sviluppo commerciale di GS salini ed EOR. A tal fine, l'EPA dovrebbe imparare tutto ciò che può dall'EOR e, allo stesso tempo, sviluppare le pratiche di monitoraggio e contabilizzazione della CO2 nei giacimenti EOR ben conosciuti dove la CO2 esistono già e possono essere facilmente sfruttate. Inoltre, dato il carattere multidisciplinare di questo settore, l'EPA e le agenzie coinvolte, come il NETL e lo Servizio Geologico degli Stati Uniti dovrebbero considerare la possibilità di consolidare le loro competenze in un unico ufficio GS interagenzie.

Le centrali elettriche che non emettono gas serra non sono fantascienza e saranno un enorme passo avanti verso un futuro senza riscaldamento globale.