Piattaforma per acqua, gas e calore
Per ridurre la concentrazione di CO2 al livello prefissato di 350 ppm («parti per milione»), secondo un gruppo di ricercatori dell'Empa è necessario rimuovere dall'atmosfera circa 400 miliardi di tonnellate di carbonio. Una quantità che corrisponde a circa 1.500 miliardi di tonnellate di CO2. Un calcolo effettuato nell'ambito dell'iniziativa di ricerca «Mining the Atmosphere» ha ora dimostrato che questo carbonio in eccesso potrebbe essere immagazzinato in materiali da costruzione come il calcestruzzo entro la metà del prossimo secolo.
In uno scenario ottimale, secondo i risultati del gruppo di ricerca, materiali da costruzione come il calcestruzzo potrebbero legare fino a dieci gigatonnellate di carbonio all'anno. Tuttavia, questo potenziale potrebbe essere sfruttato appieno solo a partire dal 2050, se dopo la transizione energetica sarà disponibile una quantità sufficiente di energia rinnovabile. Oltre alle 400 gigatonnellate di carbonio in eccesso, almeno altre 80 gigatonnellate dovrebbero essere eliminate da emissioni difficilmente evitabili entro il 2100. Secondo i vari scenari, l'eccedenza di CO2 potrebbe essere completamente immagazzinata nei materiali da costruzione entro 50-150 anni.
La chiave degli scenari più ottimistici sta nella produzione di carburo di silicio, che può essere utilizzato come riempitivo nei materiali da costruzione. «Il carburo di silicio offre enormi vantaggi, poiché lega il carbonio praticamente per sempre e ha eccellenti proprietà meccaniche. Tuttavia, la sua produzione è estremamente dispendiosa dal punto di vista energetico e rappresenta una delle maggiori sfide, sia in termini di economicità che di implementazione sostenibile», afferma Pietro Lura, responsabile del Dipartimento Calcestruzzo e Asfalto dell'Empa.
Ci vorrebbero più di 200 anni per eliminare l'intero surplus di carbonio antropogenico con il solo carbonio sotto forma di aggregato poroso. Secondo i ricercatori, una combinazione di carbonio poroso e carburo di silicio è quindi una soluzione praticabile. Ciò consentirebbe di immagazzinare grandi quantità di carbonio nel calcestruzzo, che sarebbe anche più durevole e stabile del calcestruzzo convenzionale. «Tuttavia, l'obiettivo dovrebbe essere quello di rimuovere dall'atmosfera la maggior quantità possibile di CO2 ogni anno, al fine di raggiungere 350 ppm di CO2 in un arco di tempo realistico, insieme ad altre misure. Allo stesso tempo, è fondamentale ridurre costantemente le nostre emissioni per evitare che il processo di recupero sia vano», afferma il ricercatore dell'Empa.
Questi calcoli si basano sull'ipotesi che dopo il 2050 sarà disponibile una quantità di energia rinnovabile sufficiente a rimuovere la CO2 dall'atmosfera. L'energia rinnovabile in eccesso dovrebbe quindi essere utilizzata per convertire la CO2 in metano o metanolo, che a loro volta verrebbero ulteriormente trasformati in polimeri, idrogeno o carbonio solido. Secondo il ricercatore dell'Empa, questo concetto non solo dovrebbe contribuire alla riduzione delle emissioni di CO2, ma anche consentire un'economia di sequestro del carbonio che offre vantaggi sia ecologici che economici: «Il carbonio proveniente dall'atmosfera può essere utilizzato, ad esempio, per produrre polimeri, bitume per l'asfalto o materiali ceramici come il carburo di silicio. Inoltre, altri materiali di alta qualità come le fibre di carbonio, i nanotubi di carbonio e il grafene potrebbero rendere l'intero processo economicamente redditizio - con il calcestruzzo che rappresenta chiaramente la quota maggiore di stoccaggio del carbonio.»
In confronto ad altre misure di mitigazione della CO2, come i metodi di stoccaggio sotterraneo, lo stoccaggio nei materiali da costruzione offre diversi vantaggi, secondo il gruppo di ricerca: Garantisce una stabilità a lungo termine, un'elevata densità di stoccaggio del carbonio e consente un'implementazione decentralizzata. Allo stesso tempo, i materiali da costruzione convenzionali che emettono CO2 possono essere sostituiti in questo modo.
Kommentare (0)