L’anidride carbonica è una risorsa e l'atmosfera la sua... "miniera"

Eliminare l’eccesso di CO2 dall’atmosfera non è più un’opzione ambientalista, ma una necessità impellente per la salvaguardia del pianeta, tanto quanto lo sono il rapido raggiungimento degli obiettivi climatici e lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di rendere sostenibili i processi industriali.

L’azione mitigatrice di oceani e foreste, a loro volta fiaccati dai gravi effetti del riscaldamento globale, non basta più ad assorbire l’eccesso di CO2 che ogni anno riversiamo nell’atmosfera: se vogliamo continuare a sfruttare le risorse di questo pianeta, dobbiamo fare qualcosa in cambio.

Ma che cosa fare della CO2 catturata con i diversi sistemi di Carbon Capture? Secondo i ricercatori dell’EMPA, il carbonio estratto dall’aria può essere utilizzato per produrre materiali ad alto valore aggiunto, in grado di sostituire i materiali da costruzione e i prodotti petrolchimici.

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Cattura dell’anidride carbonica: una scelta obbligata

I combustibili fossili sono facili da maneggiare, versatili, disponibili in gran quantità e hanno una densità energetica altissima: non è un caso se sono stati alla base del progresso tecnologico e sociale degli ultimi 200 anni. All’inizio del secolo scorso non si conoscevano le conseguenze cui saremmo andati incontro, ma oggi sappiamo qual è il prezzo da pagare per tutto quello che abbiamo ottenuto bruciando combustibili fossili: la Terra, l’unico pianeta che abbiamo, è sempre più vicina al collasso climatico.

Ogni anno immettiamo nell’atmosfera circa 9,4 miliardi di tonnellate di carbonio, sotto forma di CO2: questa mostruosa produzione di anidride carbonica è in parte compensata dai processi naturali di vegetazione e oceani, che ne assorbono una enorme quantità.

L’azione di foreste e oceani, che a loro volta scontano i drammatici effetti del l’inquinamento e del cambiamento climatico, non è più sufficiente: il surplus, in questo senso, equivale a circa 5,1 miliardi di tonnellate di CO2 ogni anno. Ed è ormai dal 1988 che la concentrazione di CO2 nell’atmosfera è superiore a 350 parti per milione, cioè al di sopra del livello che è considerato il limite per la stabilità climatica.

Mantenere tali concentrazioni di anidride carbonica ancora a lungo potrebbe avere conseguenze potenzialmente irreversibili, direttamente collegate a un vero e proprio collasso climatico del pianeta. La CO2 in eccesso va eliminata dall’atmosfera: questo è l’obiettivo di un progetto di ricerca su larga scala promosso dai Laboratori Federali Svizzeri di Scienza e Tecnologia dei Materiali (EMPA) che si chiama “Mining the Atmosphere”, letteralmente “estrarre l’atmosfera”, come si trattasse di un minerale.

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L’atmosfera come “miniera”e la CO2 come risorsa

Il concetto di estrazione atmosferica non è del tutto nuovo: se ne parlava, una decina di anni fa, soprattutto in relazione ai pianeti del Sistema Solare esterno. L’estrazione delle atmosfere ricche di idrogeno molecolare e di elio di pianeti come Giove e Saturno, permetterebbe di ottenere in loco le risorse necessarie per la produzione di carburanti e fornirebbe un’alternativa concreta alla necessità di estrarre materiali dalla superficie della Terra.

Applicata ai pianeti del Sistema Solare, questa tecnologia non può prescindere dall’avere a disposizione risorse e conoscenze per mettere in atto una fusione nucleare, un’opzione ancora piuttosto lontana nel tempo.

Sulla possibilità di estrarre CO2 dall’atmosfera terrestre, però, si sono fatti molti passi avanti: i sistemi di Carbon Capture and Storage, che catturano l’anidride carbonica e la confinano dentro una trappola naturale in grado di trattenerla per centinaia di anni, sono oggi evoluti in tecnologie di “Carbon Capture and Utilization” che permettono di utilizzare subito il carbonio estratto dall’aria per la produzione di carburanti, polimeri, calcestruzzi e altre sostanze chimiche.

Usare il carbonio catturato dall’atmosfera per la produzione di materiali destinati ad essere durevoli, come quelli in uso per l’edilizia, significa aumentare notevolmente la potenzialità di questa tecnologia, che ha tra i suoi obiettivi cardine quello di impedire al carbonio di tornare a disperdersi nell’aria.

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Anidride carbonica: la materia prima del futuro

Gli esperimenti per trasformare l’anidride carbonica in plastica biodegradabile, nanopolimeri, etanolo, metanolo e carburanti sintetici non mancano: si tratta di un’acquisizione molto recente, ma esistono già ricerche in materia.

Come ricorda il Dottor Tawfik A. Saleh della King Fahd University of Petroleum & Minerals di Dhahran in Arabia Saudita uno studio del 2022, “negli ultimi anni si è assistito a un progresso molto incoraggiante, tanto che già esistono contenitori di plastica prodotti a partire dalla CO2 in eccesso”.

L’approccio del progetto multidisciplinare “Mining the Atmosphere” dell’EMPA poggia su questi assunti: l’obiettivo, però, è quello di sviluppare “un modello economico globale completamente nuovo e un intero settore industriale che converta la CO2, intesa come materia prima del futuro, in materiali preziosi che sostituiscano i materiali da costruzione convenzionale e i prodotti petrolchimici”.

L’approccio “minerario” di questo progetto va molto oltre il semplice stoccaggio nel terreno tramite il processo del Carbon Capture and Storage: si tratta di cambiare completamente la visuale, di vedere le materie prime non più sottoterra, ma nella “miniera” atmosferica.

Se vogliamo raggiungere il net zero nei prossimi vent’anni, dovremmo trasformarci in una società che intrappola e utilizza la CO2, invece di emetterne a miliardi di tonnellate. La sfida è quella di rimuovere dall’atmosfera circa 400 miliardi di tonnellate di carbonio, equivalenti a 1.500 miliardi di tonnellate di CO2, per trasformarli nei mattoni, nelle bottiglie, nell’asfalto e nei vestiti del futuro.

La ricerca e le attività dell’EMPA nell’ambito del progetto “Mining the Atmosphere” saranno al centro di un seminario dedicato agli stakeholders del settore edilizio, “RFA Built Environment“, in programma il 7 novembre all’EMPA-Akademie di Dübendorf, nel Canton Zurigo.

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