7 modi per aspirare CO₂ dall'atmosfera

7 modi per aspirare CO₂ dall'atmosferaShutterstock

Il ministro dell'Energia federale australiano Angus Taylor è martedì. 22 settembre 2020 dovrebbe contorno la prima dichiarazione sulla tecnologia a basse emissioni del governo Morrison, che traccia la via dell'Australia sull'azione per il clima. Suo probabile includere le tecnologie "emissioni negative", che rimuovono l'anidride carbonica (CO₂) dall'aria.

Il gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici dice Saranno necessarie tecnologie a emissioni negative per raggiungere l'obiettivo dell'accordo di Parigi di limitare il riscaldamento ben al di sotto dei 2 ℃. In altre parole, il solo taglio delle emissioni non è sufficiente: dobbiamo anche eliminare i gas serra esistenti dall'aria.

La scorsa settimana, il governo ha ampliato il mandato dell'Agenzia australiana per le energie rinnovabili (ARENA) e della Clean Energy Finance Corporation (CEFC). Ha segnalato le tecnologie a emissioni negative, come il carbonio nel suolo, come una strada per gli investimenti.

Alcune iniziative di emissioni negative stanno operando in Australia su piccola scala, tra cui cattura del carbonio, rimboschimento e gestione del carbonio nel suolo. Qui, esaminiamo sette modi per rimuovere la CO₂ dall'atmosfera, inclusi i loro pro e contro.

Grafico che mostra sette tecnologie a emissioni negative. (sette modi per aspirare co2 dall'atmosfera)Grafico che mostra sette tecnologie a emissioni negative. Anders Claassens

1. Gestione del carbonio nel suolo

Fino a 150 miliardi di tonnellate del carbonio del suolo è andato perso a livello globale da quando l'agricoltura ha iniziato a sostituire le foreste naturali e le praterie. Una migliore gestione del territorio potrebbe immagazzinare o "sequestrare" fino a nove miliardi di tonnellate di CO₂ ogni anno. Potrebbe anche migliorare salute del suolo.

Il carbonio nel suolo può essere costruito attraverso metodi come:

  • "no-till”Agricoltura, utilizzando tecniche che non disturbano il suolo
  • piantare colture di copertura, che proteggono il suolo tra i normali periodi di coltivazione
  • bestiame al pascolo pascoli perenni, che durano più a lungo delle piante annuali
  • applicare la calce per incoraggiare la crescita delle piante
  • utilizzando compost e letame.

È importante ricordare, tuttavia, che il carbonio può essere difficile da immagazzinare nel suolo per lunghi periodi. Questo perché i microbi consumano materia organica, che rilascia carbonio nell'atmosfera.

2. Biochar

Biochar è un materiale simile al carbone prodotto da materia organica come rifiuti verdi o paglia. Viene aggiunto al terreno aumentare le riserve di carbonio, promuovendo attività microbica e aggregazione (grumi di terreno) che previene la decomposizione della materia vegetale organica e il rilascio di carbonio.

Biochar è stato utilizzato da popolazioni indigene in Amazzonia aumentare la produzione alimentare. Dal 14,000 sono stati pubblicati più di 2005 studi biochar. Questo include lavoro di ricercatori australiani mostrando come biochar reagisce con i minerali del suolo, i microbi e le piante per migliorare il suolo e stimolare la crescita delle piante.

In media, il biochar aumenta i raccolti di circa 16% e dimezza le emissioni di protossido di azoto, un potente gas serra. La produzione di biochar rilascia gas che possono generare calore rinnovabile e elettricità. La ricerca suggerisce che a livello globale, biochar potrebbe immagazzinare fino a 4.6 miliardi di tonnellate di CO₂ ogni anno.

Tuttavia il suo potenziale dipende dalla disponibilità di materiale organico e dai terreni su cui coltivarlo. Inoltre, il tipo di biochar utilizzato deve essere adatto al sito, altrimenti i raccolti potrebbero diminuire.

Aggiunto al suolo, il biochar aumenta le riserve di carbonio. (sette modi per aspirare co2 dall'atmosfera)Aggiunto al suolo, il biochar aumenta le riserve di carbonio. Shutterstock

3. Rimboschimento

Piantare alberi è il modo più semplice per assorbire CO₂ dall'atmosfera. Il rimboschimento è limitato solo dalla disponibilità di terra e dai vincoli ambientali alla crescita.

Il rimboschimento potrebbe sequestrare fino a dieci miliardi di tonnellate all'anno di CO₂. Tuttavia, il carbonio sequestrato attraverso il rimboschimento è vulnerabile alla perdita. Ad esempio, i devastanti incendi della scorsa estate si sono diffusi in giro 830 milioni di tonnellate CO₂.

4. Bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS)

Il materiale vegetale può essere bruciato per produrre energia, noto come bioenergia. In un sistema BECCS, la CO₂ risultante viene catturata e immagazzinata in profondità nel sottosuolo.

Attualmente, la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) è praticabile solo su larga scala e le opportunità per lo stoccaggio lo sono limitato. Funzionano solo poche strutture CCS a livello internazionale.

BECCS ha il potenziale per sequestrare 11 miliardi di tonnellate annualmente. Ma questo è limitato dalla disponibilità di materiale da bruciare, che in teoria potrebbe provenire dalla silvicoltura, dai rifiuti delle colture e dalle piante coltivate appositamente.

Dovrà farlo anche l'implementazione su larga scala di CCS superare barriere come costi elevati, difficoltà nell'affrontare le perdite e determinare chi si assume la responsabilità a lungo termine per il carbonio immagazzinato.

La bioenergia ha un grande potenziale ma è limitata dalla quantità di materiale disponibile per la combustione. (sette modi per aspirare co2 dall'atmosfera)La bioenergia ha un grande potenziale ma è limitata dalla quantità di materiale disponibile per la combustione. Shutterstock

5. Resistenza agli agenti atmosferici migliorata delle rocce

Le rocce silicatiche catturano e immagazzinano naturalmente la CO₂ dall'atmosfera quando subiscono gli agenti atmosferici a causa della pioggia e di altri processi naturali. Questa acquisizione può essere accelerata tramite "agenti atmosferici migliorati”- frantumare la roccia e spargerla sulla terra.

Il tipo di roccia preferito per questo metodo è il basalto, ricco di sostanze nutritive e abbondante in Australia e altrove. Un recente studio si stima che una maggiore resistenza agli agenti atmosferici potrebbe immagazzinare fino a quattro miliardi di tonnellate di CO₂ a livello globale ogni anno.

Tuttavia, le scarse precipitazioni in molte parti dell'Australia limitano il tasso di cattura del carbonio tramite l'erosione del basalto.

6. Cattura e stoccaggio diretto del carbonio nell'aria (DACCS)

La cattura e lo stoccaggio diretto del carbonio nell'aria (DACCS) utilizza sostanze chimiche che si legano all'aria ambiente per rimuovere la CO₂. Dopo la cattura, la CO₂ può essere iniettata sottoterra o utilizzata in prodotti come materiali da costruzione e plastica.

DACCS è nelle prime fasi della commercializzazione, con poche piante operando a livello globale. In teoria, il suo potenziale è illimitato. Tuttavia, i principali ostacoli includono costi elevati e la grande quantità di energia necessaria per far funzionare i grandi ventilatori richiesti nel processo.

7. Concimazione oceanica e alcalinizzazione

L'oceano assorbe intorno nove miliardi di tonnellate di CO₂ dall'aria ogni anno.

L'assorbimento può essere migliorato dalla fertilizzazione, aggiungendo ferro per stimolare la crescita delle alghe marine, simile al rimboschimento sulla terra. L'oceano può anche assorbire più CO₂ se aggiungiamo materiali alcalini, come minerali di silicato o calce.

Tuttavia, la fertilizzazione dell'oceano è vista come un rischio per la vita marina, e sarà difficile regolamentare in acque internazionali.

Guardando avanti verso un mondo a zero emissioni di carbonio

Il presunto investimento del governo nelle tecnologie a emissioni negative è un passo positivo e aiuterà a superare alcune delle sfide che abbiamo descritto. Ciascuna delle tecnologie che abbiamo delineato ha il potenziale per aiutare a mitigare il cambiamento climatico e alcune offrono ulteriori vantaggi.

Ma tutti hanno dei limiti e da soli non risolveranno la crisi climatica. Sarà inoltre necessaria una profonda riduzione delle emissioni in tutta l'economia.

Correzione: una versione precedente di questo articolo diceva che il biochar poteva immagazzinare fino a 4.6 milioni di tonnellate di CO₂ ogni anno. La cifra corretta è di 4.6 miliardi di tonnellate.

A proposito degli Auuthors

Annette Cowie, professore a contratto, Università del New England; Han Weng, accademico di ricerca, L'Università del Queensland; Lukas Van Zwieten, professore a contratto, Southern Cross University; Stephen Joseph, Visiting Professor, School of Material Science and Engineering, UNSWe Wolfram Buss, borsista postdoctoral, Australian National University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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