La cattura diretta dell'aria è in crescita in tutto il mondo, ma è necessario un maggiore sostegno politico
Il Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico (IPCC) ha recentemente ribadito la necessità di un'azione urgente per mitigare i cambiamenti climatici catastrofici. I percorsi a zero includono l'uso della cattura diretta dell'aria (DAC), una tecnologia di rimozione del carbonio che lo cattura direttamente dall'atmosfera e lo immagazzina. Secondo l'IPCC, dovremo prima garantire una riduzione significativa delle emissioni attraverso misure come il miglioramento dell'efficienza energetica e il progresso delle tecnologie di decarbonizzazione. La cattura e lo stoccaggio del carbonio alla fonte possono svolgere un ruolo importante in questo processo, riducendo quantità significative di emissioni negli impianti industriali che emettono grandi quantità.
Inoltre, i metodi per ridurre le concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica possono sia bilanciare le emissioni non puntuali difficili da abbattere, sia ridurre le emissioni storiche che attualmente riscaldano il pianeta. La cattura diretta dell'aria ci aiuta in entrambi i casi. L'IPCC identifica la cattura diretta dell'aria come un'importante tecnologia per l'eliminazione del carbonio e fa affidamento sulla maggior parte degli scenari di mitigazione.
Come funziona la cattura diretta dell'aria?
Il DAC è simile alla cattura del carbonio da una fonte puntuale, come una fabbrica o una centrale elettrica, ma lavora per rimuovere l'anidride carbonica direttamente dall'aria ambiente piuttosto che da una ciminiera. Il processo di cattura del carbonio da fonte puntuale utilizza in genere strumenti chiamati scrubber con un solvente liquido o un sorbente solido che si lega alla CO2 presente nei gas di scarico. Il calore viene quindi applicato per rilasciare la CO2 in un flusso puro che può essere compresso e trasportato allo stoccaggio permanente, come le formazioni acquifere saline, o trasformato in nuovi prodotti.
La cattura del carbonio da fonte puntuale e il DAC hanno molto in comune. La tecnologia dello scrubber è spesso utilizzata in entrambi i tipi di progetti. Anche i metodi di trasporto, iniezione e stoccaggio della CO2 sono gli stessi sia per la cattura DAC che per quella da fonte puntuale. Infine, un metodo per fornire calore ed energia a un impianto DAC è l'utilizzo di gas naturale con cattura del carbonio. Queste similitudini permettono all'innovazione e al progresso di un tipo di progetto di guidare l'innovazione dell'altro. Per questi motivi, CATF ritiene che la cattura diretta dell'aria e la cattura del carbonio da fonte puntuale rientrino nello stesso ambito della gestione del carbonio.
A che punto è la cattura diretta dell'aria nel mondo?
Stati Uniti
Gli Stati Uniti sono da tempo leader nel settore della gestione del carbonio. Attualmente, il credito d'imposta 45Q incentiva la cattura del carbonio e la cattura diretta dell'aria pagando fino a 50 dollari per tonnellata di CO2 sequestrata in formazioni di stoccaggio salino. Originariamente approvato nel 2008, il credito è stato riformato nel 2018 per renderlo più accessibile agli sviluppatori di progetti. Da allora, CATF ha seguito l'interesse senza precedenti per i nuovi progetti di gestione del carbonio sulla nostra mappa interattiva.
Nel 2021, gli Stati Uniti hanno promulgato l'Infrastructure Investments and Jobs Act (IIJA). Questa legge bipartisan sulle infrastrutture comprendeva diverse disposizioni a sostegno del DAC. L'IIJA fornisce i finanziamenti necessari per espandere le capacità di trasporto e stoccaggio della CO2. Crea un programma di prestiti a basso interesse per le infrastrutture di trasporto della CO2, finanzia l'EPA per l'autorizzazione dei pozzi di Classe VI (per l'iniezione di CO2 nelle formazioni di stoccaggio), fornisce sovvenzioni FEED e si basa sul programma CarbonSAFE con una partecipazione ai costi del Dipartimento dell'Energia (DOE). Infine, il pacchetto comprende sovvenzioni per quattro hub DAC e un concorso per premi tecnologici.
Il DOE è anche a capo di un'iniziativa che coinvolge tutte le forze, nota come Carbon Negative Shot. Lo scopo è quello di posizionare gli Stati Uniti come leader nella ricerca, produzione e dimostrazione di tecnologie di rimozione del carbonio come il DAC. Il Dipartimento dell'Energia ha inoltre annunciato la disponibilità di 14,5 milioni di dollari di finanziamenti per l'energia a basse emissioni di carbonio per l'espansione del DAC. L'opportunità di finanziamento faciliterà gli studi ingegneristici sui sistemi DAC in grado di rimuovere almeno 5.000 tonnellate di CO2 all'anno e accoppiati con l'energia a bassa emissione di carbonio esistente. In occasione della COP26, il Presidente Biden ha anche lanciato la formazione della First Movers Coalition, una partnership tra il World Economic Forum e l'Ufficio dell'inviato speciale del Presidente degli Stati Uniti. Questa coalizione di aziende lavorerà per innovare le catene di approvvigionamento verdi e scalare le nuove tecnologie di decarbonizzazione, tra cui la cattura diretta dell'aria.
CATF sta attualmente lavorando con i suoi partner per migliorare il credito d'imposta 45Q e consentire l'avvio di un maggior numero di progetti. Queste disposizioni includono l'aumento del valore del credito a 180 dollari per tonnellata (stoccaggio salino) per il DAC, la possibilità di un pagamento diretto, la riduzione della soglia minima di cattura di un impianto ammissibile a 1.000 tonnellate all'anno e l'estensione del termine di inizio costruzione al 2032. Infine, CATF chiede che il credito d'imposta 45Q sia indicizzato all'inflazione, per evitare l'erosione di quasi il 30% del valore reale del credito entro il 2026. Queste politiche garantiranno lo sviluppo e la diffusione su scala di questi e altri progetti per contribuire a evitare i peggiori impatti del cambiamento climatico.
Europa
Rispetto agli Stati Uniti, la gestione del carbonio è stata più lenta a svilupparsi in Europa, soprattutto a causa della mancanza di un quadro politico forte e di sostegno, che ha portato alla mancanza di siti di stoccaggio di CO2 e di finanziamenti disponibili. Tuttavia, ci sono segnali che indicano che la situazione sta iniziando a cambiare. L'ultima modifica al regolamento sulle reti transeuropee per l'energia (TEN-E) ha incluso il sostegno a una rete transfrontaliera per il biossido di carbonio, consentendo il finanziamento della cattura e dello stoccaggio della CO2 come priorità. Questo sviluppo ha fatto seguito a una campagna dedicata, condotta congiuntamente da Clean Air Task Force e Bellona, per sottolineare l'importanza di tale rete per il raggiungimento degli obiettivi climatici europei. Inoltre, il Fondo per l'Innovazione dell'UE, progettato per fornire oltre 10 miliardi di euro per la dimostrazione di tecnologie innovative a basse emissioni di carbonio , ha incluso quattro progetti di cattura e stoccaggio del carbonio tra i sette beneficiari dell'ultimo bando su larga scala.
Tuttavia, la cattura diretta dell'aria non rientra nell'obiettivo europeo del 2030 di riduzione del 55% delle emissioni di gas serra, il che significa che le politiche per il raggiungimento di questi obiettivi non tengono ancora conto delle tecnologie a emissioni negative. La cattura diretta dell'aria si scontra quindi con notevoli ostacoli nella creazione di un caso commerciale. Il sistema di scambio di quote di emissioni (ETS) dell'UE, che copre circa il 40% delle emissioni di gas serra attraverso un sistema cap and trade, potrebbe fornire un incentivo per le tecnologie di rimozione del carbonio a lungo termine. Attualmente, il sistema ETS dell'UE non consente l'inclusione di tecnologie di rimozione del carbonio, anche se negli ultimi tempi il dibattito sull'opportunità e sulle modalità di integrazione delle tecnologie di rimozione del carbonio ha acquisito un'attenzione crescente. Tuttavia, agli attuali prezzi delle quote ETS, pari a circa 80 euro, l'ETS da solo non è in grado di sostenere sufficientemente il business case della cattura diretta dell'aria.
Esistono tuttavia importanti iniziative che l'UE e i suoi Stati membri possono intraprendere per far progredire la cattura diretta dell'aria e altri metodi di rimozione del carbonio. Un primo passo fondamentale per creare un business case a lungo termine per la cattura diretta dell'aria in Europa sarà il Meccanismo di Certificazione della Rimozione del Carbonio (Carbon Removal Certification Mechanism, CR CM), che porterà a un quadro normativo per certificare la rimozione verificata di CO2. Il CR CM sarà il primo quadro normativo nel suo genere e consentirà a una varietà di metodi di rimozione del carbonio, compresa la cattura diretta dell'aria, di ottenere una maggiore certezza normativa. Sarà essenziale garantire che il CR CM includa criteri rigorosi e principi guida per certificare la rimozione permanente del carbonio.
A lungo termine, affinché le tecnologie a emissioni negative come la cattura diretta dell'aria possano scalare, la politica climatica dell'UE dovrà integrare la rimozione del biossido di carbonio come parte degli obiettivi di emissione per il 2040 e dell'obiettivo generale di neutralità climatica entro il 2050. Lo sviluppo di una strategia dell'UE per la gestione del carbonio sarà un passo importante per fornire la visione politica necessaria a scalare le varie tecnologie di cattura del carbonio. A lungo termine, l'inclusione della cattura diretta nell'aria nell'UE e nelle norme contabili internazionali sarà importante per colmare il divario e garantire l'integrità ambientale. Il CM CR svolgerà quindi un ruolo fondamentale in questo processo.
Capitale privato
L'ambizione congiunta delle aziende DAC e degli investimenti privati si è ampliata enormemente nel 2022. Ad aprile, Frontier, un consorzio guidato da Stripe, Google, Shopify, Meta e McKinsey, ha stanziato 925 milioni di dollari in un impegno anticipato di mercato per portare avanti una serie di metodi di rimozione permanente del carbonio. L'iniziativa è stata concepita per sostenere gli innovatori che cercano di scalare i loro metodi di rimozione permanente del carbonio, fornendo un acquisto garantito una volta verificata la rimozione permanente di CO2 dall'atmosfera. Questo annuncio è stato seguito da quello di 1PointFive e Carbon Engineering che hanno dichiarato la loro ambizione di avere 70 impianti DAC in funzione in tutto il mondo entro il 2035.
Progetti di cattura diretta dell'aria
Quando si tratta di mettere l'acciaio nel terreno, la cattura diretta dell'aria è rimasta indietro rispetto alla cattura del carbonio da fonte puntuale, ma i progetti continuano ad essere annunciati e ad entrare in funzione. Nella tabella sottostante, i progetti di cattura diretta dell'aria sono concentrati in Europa, negli Stati Uniti e nella regione MENA. Attualmente gli impianti operativi sono relativamente piccoli e concentrati in Europa. Nell'autunno del 2021, il più grande impianto operativo è entrato in funzione in Islanda, rimuovendo fino a 4.000 tonnellate di CO2 all'anno, anche se Climeworks ha recentemente iniziato la costruzione di un nuovo impianto, Mammoth, che rimuoverà 36.000 tonnellate di CO2 all'anno. All'inizio di quest'anno, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha annunciato il finanziamento di studi iniziali per cinque progetti DAC.
Per raggiungere il livello di rimozione necessario a mitigare i peggiori impatti del cambiamento climatico, è necessario un rapido aumento della capacità operativa. Carbon Engineering sta progettando tre impianti in grado di rimuovere fino a un milione di tonnellate di CO2 all'anno. Altri progetti su larga scala saranno sicuramente annunciati a breve. Negli Stati Uniti, l'IIJA ha finanziato quattro hub di cattura diretta dell'aria attraverso un programma che il Dipartimento dell'Energia sta attualmente sviluppando. Questi progetti iniziali si occupano dell'importante lavoro di riduzione dei costi attraverso lo sviluppo di infrastrutture condivise, l'innovazione e l'apprendimento. Con il crescente interesse per la cattura diretta dell'aria da parte di capitali privati e il potenziale potenziamento di 45Q negli Stati Uniti, l'impatto potenziale di questa tecnologia critica per il clima è enorme.
| Entità | Paese | CO2 | Stato | Capacità (tonnellate/anno) |
|---|---|---|---|---|
| Ingegneria del carbonio | Canada | Utilizzo | Operativo | 365 |
| Climeworks | Germania | Utilizzo | Operativo | 50 |
| Climeworks | Germania | Utilizzo | Operativo | 50 |
| Climeworks | Islanda | Immagazzinamento | In fase di sviluppo | 36,000 |
| Climeworks | Islanda | Immagazzinamento | Operativo | 4,000 |
| Climeworks | Islanda | Immagazzinamento | Operativo | 50 |
| Climeworks | Italia | Utilizzo | Operativo | 150 |
| Ingegneria del carbonio | Norvegia | Immagazzinamento | In fase di sviluppo | 1,000,000 |
| Climeworks | Oman | - | In fase di sviluppo | - |
| Climeworks | Svizzera | Utilizzo | Operativo | 50 |
| Climeworks | Svizzera | Utilizzo | Operativo | 900 |
| Climeworks | Svizzera | Utilizzo | Operativo | 600 |
| Ingegneria del carbonio | Scozia | Immagazzinamento | In fase di sviluppo | 1,000,000 |
| Ingegneria del carbonio | Texas, Stati Uniti | - | In fase di sviluppo | 1,000,000 |
| Battelle | Alabama, Stati Uniti | - | In fase di sviluppo | - |
| Climeworks | California, Stati Uniti | - | In fase di sviluppo | - |
| Ingegneria del carbonio | Illinois, Stati Uniti | - | In fase di sviluppo | - |
| CarbonCapture Inc | Indiana, Stati Uniti | - | In fase di sviluppo | - |
| AirCapture LLC | Washington, Stati Uniti. | - | In fase di sviluppo | - |
| Termostato globale | STATI UNITI | - | Operativo | 500 |
| Termostato globale | STATI UNITI | - | Operativo | 1,000 |
Ulteriori informazioni sui progetti possono essere reperite tramite l 'AIE, Carbon Engineering, e CATF
