Si chiama Orca e cattura la CO2 per trasformarla in roccia: dovrebbe arrivare a smaltire 4.000 tonnellate di anidride carbonica ogni anno.
L’anidride carbonica è divenuta famosissima per essere uno dei principali responsabili dell’effetto serra. Le emissioni di questa sostanza aumentano di anno in anno. Sono diverse le tecnologie sviluppate per la cattura e il riutilizzo della CO2, ma come funzionano?
Anidride carbonica: identikit di una molecola
La CO2 è una delle molecole più conosciute sul pianeta. Ma com’è fatta? E perché ne sentiamo parlare così spesso? Come dice la formula che tutti conosciamo da libri e telegiornali, è una molecola che contiene un atomo di carbonio e due di ossigeno. La sua forma è estremamente semplice: l’atomo di carbonio è posto in mezzo ai due di ossigeno , un po’ come un ladro tra due gendarmi intenti a portarlo in commissariato. Fa parte della famiglia delle anidridi, meglio detta ossidi acidi, che si formano quando l’ossigeno reagisce con un elemento non metallico. Esempi di questi elementi sono l’azoto, altro componente importante della nostra atmosfera, oppure il fosforo, di cui avrete magari sentito parlare perché presente in alcuni missili, o lo zolfo, che sicuramente conoscerete sotto forma di polverina gialla che una volta data alle fiamme stordisce gli insetti. Partiamo proprio da questo: in generale le anidridi, che siano di azoto zolfo o fosforo, a condizione ambiente sono dei gas e sono nocivi per le forme di vita. Dico in generale perché esistono dei microbi in grado di metabolizzare persino queste sostanze, ma questa è un’altra storia. Questo vuol dire che, se ad esempio si entra in una stanza con una grande quantità di anidride carbonica (CO2) o nitrica (N2O5) o solforica (SO3) si rischia il soffocamento, danni permanenti al sistema respiratorio, o addirittura la morte. Vi basti pensare che l’anidride solforica, e in generale i composti in cui è presente lo zolfo, sono alcune delle principali molecole che ai vulcani piace emettere prima e durante le eruzioni. Constatata quindi la pericolosità dell’anidride carbonica, che a dirla tutta tra quelle che ho nominato è la più “gentile”, per quale motivo ne produciamo così tanta? Molto semplice, perché insieme all’acqua è il principale prodotto della combustione. La combustione che avviene nel nostro camino di casa, sull’orlo del fornello a gas, nelle nostre auto a diesel o benzina, nei processi di raffinazione dei combustibili e ancora altri casi; questa reazione produce anidride carbonica. Fondamentalmente infatti tutti i combustibili fossili, dal greggio al kerosene alla benzina, contengono delle molecole chiamate idrocarburi. Questi idrocarburi, come dice il nome, sono composti da idrogeno e carbonio. Quando si accende una fiamma, che come sapete fin dalla scuola primaria ha bisogno di ossigeno, il carbonio presente negli idrocarburi si trasforma in CO2 e l’idrogeno in H2O, vale a dire acqua. E noi? In che modo produciamo anidride carbonica? Esattamente allo stesso modo: tutte le forme di vita hanno bisogno di fonti di carbonio. Per quanto riguarda alimenti che mangiamo ogni giorno vi basti sapere che gli zuccheri sono letteralmente delle catene di carbonio idrogeno e ossigeno legati gli uni agli altri, le proteine presenti in carne uova e legumi sono costituite da amminoacidi contenenti carbonio idrogeno ossigeno e azoto, oppure le vitamine che contengono spesso miscele di elementi oltre al carbonio, tra cui anche qualche metallo. Insomma, qualsiasi cosa noi mangiamo è a base di carbonio, così come lo siamo noi e tutti gli esseri viventi. Quando respiriamo introduciamo ossigeno nei polmoni, questo poi finisce nel sangue e arriva alle cellule che, grazie a processi chimici, sono in grado di trasformare tutti gli alimenti che introduciamo nel corpo, in energia. Tutto questo processo avviene utilizzando di nuovo l’ossigeno, e con la CO2 come prodotto di scarto. Le piante dal canto loro cercano di invertire questa tendenza, almeno di giorno, respirando CO2 per emettere di nuovo ossigeno, e anche l’oceano “respira” grandi quantità di gas per poi restituirci la nostra preziosa fonte di vita grazie ad alghe ed altri microrganismi.
Il progetto ORCA e il suo funzionamento
L’articolo di focus https://www.focus.it/ambiente/ecologia/come-funziona-Orca-elimina-co2 ci parla di ORCA. ORCA è una struttura realizzata in Islanda, che si occuperà di prendere fino a 4 mila tonnellate di anidride carbonica ogni anno dall’aria circostante. “Questa rivoluzionaria tecnologia è stata realizzata da Climeworks, azienda svizzera che si occupa di soluzioni innovative per la tutela ambientale, e sembra funzionare per davvero. L’andride carbonica così catturata viene quindi mescolata all’acqua ottenendo così della comune acqua frizzante potabile, ma, invece di essere imbottigliata, viene iniettata nel sottosuolo a centinaia di metri di profondità, in zone ricche di basalto” dice l’articolo. In questo modo può poi trasformarsi in roccia e rimanere sedimentata nel terreno senza alcun tipo di danno all’ambiente. Se Orca crescesse allo stesso ritmo, entro il 2060 potrebbe eliminare dall’atmosfera 5 miliardi di tonnellate di CO2 l’anno. Con una differenza sostanziale: eolico e fotovoltaico sono trainati dal profitto che si può fare producendo energia a basso costo. Mitigare i cambiamenti climatici è invece un obiettivo molto più intangibile che può, e deve, essere sostenuto dalla politica. L’azienda ha ora due obiettivi: costruire un impianto 10 volte più grande di Orca e trovare il modo per farlo funzionare con altri tipi di roccia e con acqua di mare, così da renderlo utilizzabile anche in altre zone del mondo, magari lontane da riserve idriche.
I riciclo della CO2 di domani
La cattura della CO2 in aria è un processo noto da decenni. In generale, nell’ingegneria chimica, per la separazione di un gas da una miscela, come lo è l’aria che contiene azoto, ossigeno, anidride carbonica eccetera, si possono utilizzare diversi metodi. Il più innovativo di questi riguarda l’utilizzo dei cosiddetti processi a membrana. Le membrane, oggetto di ricerca intensa in tempi recenti, funzionano un po’ come una rete. Immaginate di lanciare una pallina da tennis contro una rete con dei buchi di dimensione abbastanza consistenti: la pallina passerà attraverso senza problemi. Fate ora la stessa cosa con un pallone da calcio o da basket: è probabile che il pallone non trapassi la rete e venga spedito indietro. Questo è bene o male il funzionamento delle membrane, in cui ciascun tipo di materiale ha una selettività su una o più molecole. Esistono membrane per la separazione dell’ossigeno, della CO2, di altri gas nocivi e chi più ne ha più ne metta. Per quanto riguarda invece lo stoccaggio, anche qui la tecnologia sta facendo passi da gigante. Una volta catturata, all’interno di processi industriali o dall’ambiente, la CO2 ha bisogno di essere “messa via” per così dire. Come spiegato prima, ORCA compie questo effettuando delle reazioni chimiche prima di iniettarla nel terreno e destinarla a diventare pietra, ma non è l’unico modo. Spesso e volentieri, specialmente per quanto riguarda le attività di estrazione petrolifera, i gas residui dalle operazioni di raffinazione del greggio vengono rispediti direttamente nel pozzo di estrazione del petrolio, per colmare il vuoto lasciato dal liquido e per non venire rilasciati in atmosfera. Da un’altra branca della scienza però, arrivano notizie sensazionali. Sto parlando dell’astronomia, in particolare della creazione di un possibile avamposto umano su Marte. Da diverso tempo la NASA sta lavorando al progetto MOXIE. Questo progetto, abbreviazione di Mars OXygen ISRU Experiment, mira a portare sul pianeta rosso un dispositivo in grado di generare ossigeno da anidride carbonica. In che modo? Rompendo la molecola, utilizzando l’energia solare che arriva sulla superficie del pianeta. Se MOXIE dovesse dare i risultati sperati, potrebbe essere un passo molto importante verso la conquista di Marte e chissà, verso la terraformazione di mondi lontani.
