Dove l'Europa stoccherà la sua CO2? 

CATFIl nuovo rapporto dell'Università di Roma evidenzia che esiste un ampio potenziale di sviluppo della capacità di stoccaggio in un'ampia gamma di Stati membri che desiderano utilizzare la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) per decarbonizzarsi o per aiutare altri Paesi a decarbonizzarsi. Mappando la relazione tra la geologia di stoccaggio adatta e le probabili aree ad alta domanda di CCS, aiuta anche a visualizzare dove i nuovi siti di stoccaggio saranno collocati più efficacemente e dove dovrebbero emergere i corridoi chiave per il trasporto della_CO2. Mentre il Mare del Nord è in grado di stoccare secoli di emissioni europee, l'Europa meridionale e orientale potrebbe subire limitazioni di capacità localizzate se si fa eccessivo affidamento sui pochi hub di stoccaggio che si stanno sviluppando oggi. 

La cattura e lo stoccaggio del carbonio sono essenziali per l'Europa per raggiungere l'obiettivo legalmente vincolante della neutralità climatica entro il 2050, soprattutto come mezzo per decarbonizzare le industrie difficili da abbattere e per rimuovere in modo permanente la_CO2 dall'atmosfera. Negli ultimi sei mesi, le tecnologie di cattura del carbonio hanno ricevuto un ulteriore riconoscimento da parte della Commissione europea, con l'inclusione di un obiettivo di capacità di stoccaggio annuale di_CO2 di 50 milioni di tonnellate entro il 2030 nella proposta di legge sull'industria a zero emissioni (Net Zero Industry Act ) e una strategia di gestione industriale del carbonio attesa per la fine dell'anno. 

A seguito del lavoro svolto daCATFper evidenziare la carenza di stoccaggio geologico disponibile, questa nuova attenzione per portare sul mercato la capacità di stoccaggio_{della CO2} è uno sviluppo gradito. Nell'ultimo anno sono stati annunciati molti nuovi siti di stoccaggio_{di CO2} nel Mare del Nord e nelle zone limitrofe, con progetti solo in Danimarca che potrebbero raggiungere l'obiettivo di 50 milioni di tonnellate all'anno. Tuttavia, affinché la NZIA sia veramente utile per accelerare la decarbonizzazione industriale in Europa, deve stimolare nuovi progetti di stoccaggio in regioni dove attualmente c'è poca attività, soprattutto nell'Europa meridionale, centrale e orientale. Per gli emettitori di queste regioni, inviare la loro_CO2 fino al Mare del Nord li porrà in una posizione di svantaggio competitivo o sarà proibitivo.  

Ma quanta capacità di stoccaggio geologico è disponibile in Europa e c'è abbastanza capacità per lo stoccaggio di_CO2 a livello locale? Come si muoverà la_CO2 nella regione e come potrebbe essere ottimizzata? Un nuovo studio approfondito di CATF e Element Energy (una società di ERM) cerca di rispondere a queste domande mappando la futura domanda di cattura_{della CO2} rispetto alla geologia di stoccaggio adatta.  

Risultati principali: Sbloccare le emissioni di CO₂ in Europa  

• L'Europa dispone di una capacità di stoccaggio potenziale sufficiente a gestire i tassi previsti di cattura_{della CO2} per almeno 500 anni. 
• Oltre due terzi dei Paesi europei hanno una capacità sufficiente per immagazzinare almeno 100 anni di emissioni industriali catturate. 
• Affidarsi solo agli hub di stoccaggio di_CO2 attualmente pianificati (scenario Export) può portare a limitazioni di capacità nell'Europa meridionale e orientale. 
• Nello scenario di esportazione, sono necessarie reti di trasporto di_CO2 ad alto volume con un volume di almeno 20 milioni di tonnellate all'anno nel 2050 in Germania, Polonia, Paesi Bassi e intorno all'Adriatico. 
• Se la maggior parte dei Paesi sviluppa una propria risorsa di stoccaggio (scenario domestico), i vincoli di capacità negli hub di stoccaggio vengono eliminati, anche se rimane la necessità di reti di trasporto interno (più brevi), in particolare in Germania e Polonia. 
• Nello scenario domestico, fino a un quarto delle emissioni viene ancora esportato via nave o condotte offshore. 
• I costi di capitale stimati per uno scenario di stoccaggio più diffuso sono da due a tre volte inferiori rispetto a uno scenario basato sull'esportazione, mentre i costi operativi annuali sono oltre tre volte inferiori.   

Un'analisi completa della capacità di stoccaggio europea 

Il rapporto ha esaminato le stime e gli studi esistenti sulla capacità di stoccaggio geologico_{della CO2} in Europa, producendo una stima alta e una bassa per ogni Paese(Figura 1)^.1 Molti di questi studi sono stati perfezionati a livello nazionale dall'ultimo tentativo dell'UE di fornire una panoramica nel 2011. Tuttavia, permane un'ampia variazione nell'accuratezza delle stime: alcune analisi presuppongono che la_CO2 possa essere stoccata in un'intera regione di roccia sedimentaria ("bacino"), mentre altre si basano su un'analisi più dettagliata delle singole strutture rocciose che possono confinare la_CO2 ("trappole")^.2  

Figura 1. Stime della capacità di stoccaggio alta e bassa per ogni Paese europeo considerato, mostrate su una mappa dei bacini sedimentari europei (a sinistra) e su una scala logaritmica (a destra). 

I risultati mostrano che la stragrande maggioranza dei Paesi europei ha un buon potenziale per lo stoccaggio_{della CO2}, con solo Estonia, Finlandia e Lussemburgo che non hanno una geologia adatta e Belgio, Austria e Slovenia che dichiarano una capacità molto limitata. Se consideriamo le stime più accurate basate sull'analisi delle trappole, spiccano i Paesi del Mare del Nord, Regno Unito, Norvegia e Danimarca, ma vale la pena notare che anche Polonia, Spagna e Francia hanno capacità teoriche molto elevate.  

Proiezione della domanda di CO₂ stoccaggio 

Lo studio sviluppa due scenari per la diffusione della cattura di_CO2 tra gli emettitori industriali, considerando sei settori (cemento e calce, prodotti chimici, carta e pasta, ferro e acciaio, raffinazione e gestione dei rifiuti) che collettivamente rappresentano il 95% delle emissioni industriali europee.  

Il primo è denominato scenario "Prioritised CCS", che utilizza le proiezioni della letteratura e altri fattori per determinare un probabile livello di assorbimento totale della cattura del carbonio in ogni settore. Questo assorbimento viene poi assegnato a singoli impianti in Europa, dando priorità agli impianti più grandi e a quelli vicini a cluster fortemente industrializzati.  

Il secondo scenario "Potenziale tecnico" include tutti gli emettitori industriali di_CO2 della regione. Questo non intende rappresentare uno scenario probabile per la diffusione della CCS (molti di questi emettitori potrebbero trovare altri modi per decarbonizzare), ma ci permette di abbinare ogni emettitore a un potenziale serbatoio di_CO2, esplorando anche i limiti della capacità di stoccaggio_{della CO2} in ogni area. 

La_CO2 sarà stoccata anche per motivi diversi dalla decarbonizzazione industriale, ad esempio per rimuovere la_CO2 dall'atmosfera attraverso la CCS bioenergetica (BECCS) o la cattura diretta dell'aria (DAC). In alcune aree, può anche essere utilizzato per contribuire alla decarbonizzazione delle centrali elettriche a base fossile o alla produzione di idrogeno da gas fossile. Poiché c'è molta più incertezza su dove e quanta_CO2 verrà catturata per questi scopi, lo studio stima la probabile domanda in tutta Europa e la ripartisce a livello di Paese (energia e BECCS) o di intera regione (idrogeno e DAC). 

In totale, lo scenario CCS prioritario prevede la cattura di 313 milioni di tonnellate all'anno di emissioni industriali entro il 2050, con ulteriori 204 milioni di tonnellate all'anno di_CO2 non industriale.  

La Figura 2 mostra che 20 dei 28 Paesi hanno una capacità di stoccaggio teorica sufficiente a immagazzinare le proprie emissioni industriali per oltre 100 anni. Come regione, l'Europa ha una capacità sufficiente per stoccare le emissioni industriali e non industriali in questo scenario per almeno 500 anni. 

Figura 2. La capacità di stoccaggio di ciascun Paese è indicata come il numero di anni di emissioni catturate che potrebbero essere stoccate, sulla base dei tassi di cattura della_CO2 industriale previsti al 2050 (scenario CCS prioritario). 

Dalla fonte al pozzo: Come viene catturata la CO₂ catturate possono essere collegate ai siti di stoccaggio 

Una volta ottenute le probabili ubicazioni delle emissioni catturate, possiamo farle coincidere con le possibili aree di stoccaggio_{della CO2}. Per entrambi i livelli di diffusione considerati, ciò avviene in due modi che rappresentano gli estremi di come lo stoccaggio di_CO2 potrebbe svilupparsi in Europa. In primo luogo, consideriamo una situazione in cui sono state create solo poche aree di stoccaggio; si tratta di progetti attualmente pianificati, che sono per lo più offshore e collegati ad aree di produzione di petrolio e gas: il Mare del Nord, l'Adriatico, il Mar Nero, l'Egeo settentrionale e la Francia sud-occidentale. Questo scenario, denominato "scenario di esportazione", si basa in larga misura sul trasporto di_CO2 su lunghe distanze in Europa, in particolare via nave. 

Il secondo percorso - lo "scenario nazionale" - considera lo sviluppo dello stoccaggio in ogni Paese con una geologia adeguata. Questo include i siti di stoccaggio in fase iniziale proposti nell'ambito di iniziative come il progetto "Strategy CCUS", finanziato dall'UE, o, se necessario, raffigura la_CO2 come aggregata al centro dei principali bacini sedimentari^.3

La Figura 4 mostra come si sviluppa nel tempo lo scenario di esportazione nel caso "Prioritised CCS", con alcuni terminali di esportazione di_CO2 attualmente annunciati utilizzati per aggregare le emissioni catturate nel 2035. A questa data, 76 milioni di tonnellate all'anno vengono portate nel bacino del Mare del Nord - si ipotizza che coprano vari siti nel Regno Unito, nei Paesi Bassi, in Danimarca e in Norvegia - con la Germania che fornisce il contributo di gran lunga più significativo, grazie alla sua vasta industria manifatturiera ad alta intensità energetica.  

Nel 2050, si svilupperanno altri porti di esportazione per riflettere la crescente diffusione della cattura di_CO2 nella regione, raggiungendo un totale di 313 milioni di tonnellate catturate e stoccate. Di questi, 228 milioni di tonnellate all'anno sono trasportati dall'Europa settentrionale e occidentale al Mare del Nord, mentre l'Italia settentrionale dovrebbe gestire 64 milioni di tonnellate all'anno provenienti dall'Europa meridionale. La capacità di stoccaggio del Mare del Nord è tale che, anche a questo ritmo, potrebbe fornire oltre 400 anni di stoccaggio teorico. Tuttavia, la capacità di stoccaggio nell'Adriatico e nell'Italia settentrionale in generale potrebbe essere limitata, nella peggiore delle ipotesi, a soli 23 anni di capacità. 

Figura 4. Lo sviluppo dello scenario CCS basato sulle esportazioni/privilegiato nel tempo 

Lo scenario di esportazione evidenzia anche l'urgente necessità di reti di trasporto_{di CO2} che raggiungano l'entroterra per portare le emissioni catturate ai terminali, in particolare in Germania, Polonia e Paesi Bassi. Entro il 2050, oltre 40 milioni di tonnellate all'anno potrebbero dover uscire dalla Germania attraverso un terminale del Mare del Nord, mentre oltre 20 milioni di tonnellate saranno trasportate verso le coste baltiche di Polonia e Germania e i porti del Mare del Nord nei Paesi Bassi e in Belgio. 

A titolo di confronto, la Figura 5 mostra l'evoluzione nel tempo dello scenario Domestic. Anche nel 2035, si ipotizza che vengano sviluppati altri siti di stoccaggio. Non essendo attualmente previsto alcun sito in Germania (dove lo stoccaggio di_CO2 a terra è di fatto vietato), esiste ancora una domanda di esportazione significativa dalla costa tedesca del Mare del Nord. Tuttavia, la necessità di un ampio trasporto via terra in Polonia e in altri Paesi dell'Europa centrale è notevolmente ridotta rispetto allo scenario di esportazione, e il trasporto su lunghe distanze nel Mediterraneo è molto più ridotto grazie ai nuovi siti di stoccaggio nel bacino dell'Ebro in Spagna e nel sud-est della Francia. 

Figura 5. Lo sviluppo dello scenario CCS domestico basato sullo stoccaggio/privilegiato nel tempo  

Nel 2050, ipotizziamo che quasi tutti i Paesi sviluppino una o più aree di stoccaggio. Ciò consente una distribuzione molto più ampia della_CO2 rispetto allo scenario di esportazione, con solo 100-130 milioni di tonnellate consegnate al Mare del Nord^.4 Le aree di stoccaggio nell'Europa meridionale e orientale sono molto meno sollecitate rispetto allo scenario di esportazione, con l'Italia settentrionale che gestisce solo 4,4 milioni di tonnellate all'anno. Tuttavia, la proposta di una località in Svizzera come importante hub di stoccaggio regionale è incerta, dato che la geologia adatta nel Paese è attualmente poco caratterizzata. In alternativa, molte di queste fonti di_CO2 potrebbero essere reindirizzate verso la capacità in eccesso in Italia, Germania o nel Mare del Nord. Il ruolo delle reti di trasporto di_CO2 a terra è ancora considerevole, soprattutto in Germania, ma la necessità di spedire la_CO2 è notevolmente ridotta.  

La Figura 6 evidenzia la significativa differenza di costi associati alle reti di trasporto necessarie in ogni scenario. Entro il 2050, lo scenario Export prevede costi di capitale fino a 30 miliardi di euro e costi operativi annuali di oltre 5,5 miliardi di euro; questi costi si riducono rispettivamente del 60% e del 70% circa nello scenario Domestic.   

Figura 6. Confronto dei costi di trasporto per ogni scenario, con indicazione delle spese di capitale (capex) e delle spese operative (opex).  

Implicazioni per i politici: Costruire un mercato efficiente per la cattura e lo stoccaggio del carbonio 

Poiché gli impianti industriali possono pianificare solo in base ai progetti di stoccaggio_{di CO2} visibili, le prospettive a breve termine per la CCS europea assomigliano molto allo scenario di esportazione dello studio. Lo dimostrano le rotte di trasporto proposte dai candidati a diventare progetti di interesse comune per le reti di_CO2, o i progetti selezionati dal Fondo per l'innovazione dell'UE, tra cui un cementificio polacco che trasporterà la_CO2 su rotaia fino a Danzica per poi spedirla nel Mare del Nord. In Svizzera, gli studi stanno esplorando le opzioni per collegare gli emettitori al Mare del Nord con un trasporto a lunga distanza.  

Sebbene sia fattibile per pochi progetti ben sovvenzionati e per piccoli volumi di_CO2, questo approccio non sarà praticabile per la scala di CCS a livello europeo prevista dalla maggior parte degli scenari di decarbonizzazione e comporterebbe enormi costi aggiuntivi.  

Per consentire la decarbonizzazione su scala, l'infrastruttura per_{la CO2} in Europa deve passare gradualmente da uno scenario più orientato all'esportazione - con una maggiore dipendenza dal trasporto marittimo - a uno stoccaggio più distribuito sostenuto da reti di trasporto interno ad alto volume. Gli Stati membri dovrebbero adoperarsi per accelerare questo processo, al fine di ridurre i costi per le loro industrie e sfruttare il valore delle proprie risorse geologiche. La sfida che ci attende sarà quella di gestire lo sviluppo di asset e infrastrutture sufficientemente flessibili a questa evoluzione, assicurando al contempo che l'aumento di scala di queste tecnologie sia sufficientemente rapido da corrispondere al ritmo richiesto dai nostri obiettivi climatici.   

La proposta di una legge sull'industria a costo zero riflette questa necessità di accelerare lo sviluppo dello stoccaggio al di là del Mare del Nord, ma saranno necessari ulteriori passi per realizzare infrastrutture che offrano a tutti un accesso competitivo dal punto di vista dei costi. Diversi Paesi attualmente hanno divieti effettivi di stoccaggio_{della CO2} o quadri normativi incompleti, che rendono lo sviluppo dello stoccaggio difficile o impossibile^.5 Anche i siti di stoccaggio faranno fatica a svilupparsi in aree prive di una chiara strategia di incentivazione e coordinamento degli impianti di cattura_{della CO2} e delle reti di trasporto.  

La NZIA e l'imminente Strategia di Gestione Industriale del Carbonio hanno il potenziale per risolvere molti di questi problemi accelerando le autorizzazioni, creando una piattaforma per collegare gli impianti di cattura con i depositi, stimolando gli investimenti pubblici e privati e stabilendo un quadro normativo per le infrastrutture transfrontaliere_{di CO2}. Un uso oculato degli strumenti di finanziamento nuovi ed esistenti a livello dell'UE e degli Stati membri può contribuire a promuovere la realizzazione di progetti in tempi brevi, e le crescenti entrate derivanti dal sistema di scambio delle quote di emissione dell'UE sono una risorsa logica a cui attingere.  

Per massimizzare il potenziale di queste politiche nella decarbonizzazione dell'industria europea, CATF raccomanda di: 

• Finanziare la creazione di un "atlante dello stoccaggio_{di CO2} " a livello europeo - compresa l'acquisizione di nuovi dati - per contribuire a colmare le notevoli lacune nella conoscenza del potenziale di stoccaggio della regione. 
• Garantire che la capacità di stoccaggio sviluppata nell'ambito della NZIA rifletta adeguatamente la distribuzione geografica delle industrie in via di decarbonizzazione in Europa e stabilire un meccanismo per la definizione dei futuri obiettivi di stoccaggio. 
• Lavorare per eliminare gli ostacoli normativi e i vincoli di risorse che impediscono lo sviluppo di progetti negli Stati membri che desiderano sfruttare la loro capacità di stoccaggio. 
• Garantire la disponibilità di finanziamenti adeguati per la realizzazione di progetti di cattura in nuove regioni e per la costruzione di corridoi di trasporto e di centri di stoccaggio della_CO2, in particolare in Germania, Polonia, nei Paesi Bassi e intorno all'Adriatico. 
• Attuare un quadro normativo per il trasporto di_CO2 in Europa e un piano per lo sviluppo della rete, che consenta un mercato paneuropeo e competitivo per i servizi di stoccaggio_{della CO2}. 

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1. Lo studio copre gli Stati membri dell'UE (esclusi Malta e Cipro per l'analisi dello stoccaggio), la Svizzera, la Norvegia e il Regno Unito.

2. Per alcuni Paesi (Irlanda, Slovacchia, Bulgaria, Repubblica Ceca), dove attualmente non esistono stime adeguate o ne esistono poche, lo studio conduce nuove analisi basate sulle aree di roccia sedimentaria disponibili e sui fattori di stoccaggio tipici (denominate "stime bottom-up").

3. In realtà, è probabile che ci siano diversi punti di iniezione distribuiti in queste aree idonee.

4. L'intervallo è dovuto all'incertezza sulla destinazione finale delle emissioni che continuano a essere esportate dagli Stati baltici.

5. La Polonia si è recentemente attivata per eliminare le restrizioni legali allo stoccaggio_{di CO2} e altri Paesi (come la Germania) potrebbero seguirne l'esempio.