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Il rischio sismico non minaccerà la fattibilità dello stoccaggio geologico del carbonio

20 giugno 2012

Le voci di questa settimana contro la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) come potente mezzo per mitigare il cambiamento climatico globale non provengono da alcuna fonte geologica naturale, ma esclusivamente da un articolo d'opinione pubblicato questa settimana su Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) Perspectives. Nonostante le argomentazioni di due geofisici di Stanford, tuttavia, esistono numerose prove scientifiche che dimostrano che la CO2 prodotta dalle centrali elettriche fossili statunitensi può essere catturata e stoccata in modo sicuro. Se da un lato l'articolo solleva giustamente l'importanza di una rigorosa selezione e caratterizzazione del sito per lo stoccaggio su scala commerciale, dall'altro cade molto in basso nella sua analisi della fattibilità complessiva dello stoccaggio di volumi commerciali di CO2. Ecco perché:

Per analogia con i terremoti recentemente verificatisi a seguito di iniezioni di salamoia, gli autori cercano di mettere in dubbio la fattibilità dello stoccaggio geologico su larga scala dell'anidride carbonica catturata da fonti industriali, sottolineando il ruolo dell'accumulo di pressione della CO2 nelle formazioni ospitanti nel loro potenziale di indurre terremoti e conseguenti fratture e faglie. La loro preoccupazione non riguarda l'impatto di scosse o terremoti su larga scala che lascerebbero fuoriuscire la CO2, ma piuttosto la possibilità che la sismicità indotta possa essere accompagnata da fratture su piccola scala che potrebbero migrare verso l'alto e compromettere l'integrità di un sigillo geologico sovrastante.

Quello che l'articolo non dice è che per far sì che una faglia fragile o una zona di frattura raggiunga la superficie è necessario attraversare migliaia di metri di strati di roccia e scisto che potrebbero benissimo, nel processo, accogliere lo stress che si propaga verso l'alto come una sostanza plastica che si piega come un taffy - invece di fratturarsi. Inoltre, non affronta la velocità con cui la CO2 colpita da questa frattura su piccola scala potrebbe migrare nel tempo, e se questi volumi sarebbero significativi sulla scala temporale necessaria per combattere il riscaldamento globale. Inoltre, secondo il geoscienziato del MIT Ruben Juanes, non esistono modelli o dati in grado di prevedere la sismicità delle iniezioni di CO2 su larga scala. Inoltre, la tecnologia di iniezione di CO2 non è certo nuova. Circa 1 miliardo di tonnellate di CO2 sono state iniettate (e stoccate) in sicurezza nel processo di recupero del petrolio (EOR) negli Stati Uniti dalla fine degli anni '70, senza che siano stati segnalati incidenti sismici. In effetti, secondo il rapporto NAS del 15 giugno (Induced Seismicity Potential in Energy Technologies), non sono stati segnalati terremoti nemmeno a causa delle iniezioni di CO2 salina.

Nell'articolo, gli autori dipingono, con un pennello largo, uno scenario di limitata capacità di stoccaggio della CO2 generata dalle centrali elettriche nel bacino dell'Illinois del Midwest, il luogo di produzione di energia elettrica a carbone negli Stati Uniti. Nella loro fretta di giudicare, gli autori trascurano numerose strategie di stoccaggio che potrebbero integrare lo stoccaggio locale e regionale nel Midwest:

  • La loro tesi si basa sull'esempio non rappresentativo del progetto pilota CCS di AEP Mountaineer in West Virginia, combinato con la modellazione al computer del bacino dell'Illinois effettuata nel 2009 dal Lawrence Berkeley National Laboratory con uno scopo diverso dalla previsione della sismicità. La scarsa iniettività riscontrata nel progetto Mountaineer non è rappresentativa della geologia della Formazione Mt. Simon nell'intero bacino dell'Illinois. Un esempio migliore è il continuo successo del progetto ADM attualmente in corso a Decatur, Illinois.
  • La comprensione della geologia tridimensionale del sottosuolo è fondamentale. Nel bacino dell'Illinois, ci sono altre formazioni che hanno il potenziale per stoccare simultaneamente la CO2. L'University of Texas Bureau of Economic Geology Gulf Coast Carbon Center ha studiato lo stoccaggio in pila in combinazione con l'EOR in formazioni di salamoia sotto le zone di produzione nel Mississippi. Le formazioni strette a bassa permeabilità e i sigilli multipli sopra la Formazione Mount Simon forniscono un ulteriore livello di sicurezza.
  • L'anidride carbonica può essere e sarà convogliata verso la Costa del Golfo e il Bacino Permiano del Texas per il recupero del petrolio. Sono in corso progetti per un'estensione dell'oleodotto di CO2 che prolungherà l'attuale "Green Pipeline" di Denbury Resources fino all'Illinois meridionale per attingere alle fonti antropogeniche di CO2. Uno studio del NETL del 2011 suggerisce che l'EOR di prossima generazione nei giacimenti petroliferi statunitensi esauriti può accogliere altri 20 miliardi di tonnellate di CO2.
  • I gasdotti potrebbero anche trasportare la CO2 in altre formazioni offshore delle coste del Golfo, dell'Atlantico e del Pacifico, dove si stima che ci siano da 500 miliardi a 7,5 trilioni di tonnellate di capacità di stoccaggio, secondo il DOE.
  • Il gruppo di ricerca Battelle ha studiato la costruzione di condutture di CO2 per diversi scenari internazionali di mitigazione del clima e suggerisce che il ritmo sarebbe ragionevole. ARI, una società di consulenza sulle risorse energetiche, stima che tre gasdotti di 800 miglia potrebbero contenere la CO2 proveniente dalle centrali elettriche del Midwest per 30 anni.
  • La produzione di acqua salina e la sua reiniezione in altre formazioni può alleviare le pressioni della formazione che potrebbero potenzialmente portare al cedimento della roccia.

Nel complesso, il peso delle prove suggerisce che la tecnologia CCS è fattibile e che una combinazione di opzioni di stoccaggio fornirà capacità per grandi volumi di CO2 catturata. Resta da vedere se tutta l'anidride carbonica emessa dalle attività industriali negli Stati Uniti e nel mondo potrà essere catturata e stoccata, ma la CCS è fattibile e ha un ruolo essenziale e importante da svolgere nella riduzione dei gas serra. Con numerose iniezioni di CO2 su piccola scala e quattro decenni di EOR alle spalle, è il momento di investire nella comprensione dello stoccaggio geologico su larga scala, piuttosto che abbandonarlo.

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