Sismicità e stoccaggio del carbonio: Il MIT risponde a Zoback

Nel numero di dicembre 2012 dei Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), è stata pubblicata una lettera pubblicata dei ricercatori del MIT Ruben Juanez, Howard Herzog e Brad Hagar fornisce diverse convincenti controargomentazioni geofisiche a un articolo del 2012 di PNAS Perspectives dei ricercatori di Stanford Mark Zoback e Steve Gorelick. I due avevano messo in dubbio la fattibilità del sequestro di volumi commerciali di CO2 catturata a causa di un potenziale rischio di sismicità indotta. Zoback e Gorelick sostenevano che gran parte delle rocce sotterranee profonde del Nord America si trovano in condizioni di stress critico, un punto in cui una perturbazione, come le iniezioni commerciali di CO2, potrebbe causare cedimenti e sismicità indotta.

Tuttavia, nella loro risposta, Juanez et al. ribattono che la maggior parte degli ipocentri sismici (il punto focale della rottura della roccia e del terremoto nel sottosuolo) si trova molto più in profondità rispetto alle formazioni saline che accetterebbero la CO2 per lo stoccaggio e che le proprietà delle rocce nella crosta poco profonda sono tali da favorire lo stress piuttosto che la rottura. Inoltre, sottolineano che in aree altamente sismiche, come la California meridionale, le trappole geologiche hanno trattenuto la CO2 galleggiante per milioni di anni. Infine, Juanez et al. sottolineano che l'esempio del progetto Mountaineer citato da Zoback e Gorelick non è rappresentativo delle numerose ed eccellenti formazioni saline che potrebbero accogliere volumi commerciali di CO2 catturata, e che la selezione del sito è essenziale per il successo dello stoccaggio. Ma mentre Zoback e Gorelick hanno risposto con un'altra lettera che controbatteva le opinioni di Juanez et al., ciò che è fondamentale aggiungere è che nel dibattito c'è molto di più della meccanica delle rocce (si veda il nostro blog del giugno 2012). giugno 2012).

Quindi, mentre questo sano dibattito scientifico si concentra sugli aspetti geofisici dell'iniezione di volumi commerciali di CO2 in acquiferi salini, c'è una serie più ampia di considerazioni che devono essere incorporate in un dialogo razionale sulla capacità della geologia nordamericana di ospitare lo stoccaggio di carbonio su scala commerciale. Ad esempio, l'iniezione di CO2 in giacimenti petroliferi esauriti, con capacità, iniettività e infrastrutture note, potrebbe ospitare molti decenni di CO2 catturata. Secondo un rapporto della National Academy of Science del 2012, non sono stati osservati casi di sismicità indotta umanamente percepibile dalle iniezioni di CO2 associate al recupero migliorato del petrolio, che viene effettuato con successo in Texas e altrove da quattro decenni.

Inoltre, ampiamente associate a questi giacimenti petroliferi esauriti, vi sono formazioni di salamoia che offrono la possibilità di "stacked storage" di grandi volumi - iniezione e stoccaggio di CO2 gestiti in arenarie o rocce carbonatiche sopra o sotto gli intervalli di produzione dei giacimenti petroliferi. Altre opzioni di stoccaggio includono i giacimenti offshore della Costa del Golfo, attualmente in fase di studio da parte dell'Università del Texas, o la gestione delle pressioni dei giacimenti del sottosuolo attraverso la produzione di acqua dalla formazione, in modo che i giacimenti non raggiungano mai uno stato critico di stress. Inoltre, le norme specifiche dell'EPA in materia di sequestro geologico richiedono che gli operatori iniettino CO2 a pressioni che non inducano il cedimento della roccia. In definitiva, sebbene le autorità di regolamentazione debbano assicurarsi che non si verifichi una sismicità indotta significativa, vi sono prove sostanziali, al di là della geofisica, che le ampie risorse geologiche del Nord America possono ospitare molti decenni di CO2 catturata.