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La batteria che cattura la CO₂

Un nuovo dispositivo capace di generare energia ma che riesce nello stesso tempo a ridurre le emissioni.

di Chris Dalby
7 min di lettura
diChris Dalby
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Alla fine del 2019, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno presentato un nuovo metodo per intrappolare l’anidride carbonica presente nell’aria, anche se in concentrazioni molto scarse. Si è trattato di una dichiarazione d’intenti che ha attirato molta attenzione, date le potenziali applicazioni nella lotta al cambiamento climatico. La comprovata esperienza del MIT nell’introduzione di nuove tecnologie sostenibili parla da sé, ma questo nuovo sviluppo può realmente soddisfare le aspettative?

Come funziona?

A ottobre 2019, praticamente ogni mezzo di informazione, dalla PBS a Mashable, ha parlato di questa scoperta. Ufficialmente denominata “Adsorbimento reattivo con variazioni di corrente faradica per la cattura della CO2” dai suoi creatori, Sahag Voskian e T. Alan Hatton, questa tecnica prevede l’impiego di una grossa batteria dotata di elettrodi in grado di estrapolare l’anidride carbonica dall’aria che li sovrasta mentre la batteria si ricarica. Essenzialmente, la ricarica della batteria provoca una reazione chimica che attira l’anidride carbonica presente nell’atmosfera. La CO2 circonda immediatamente il dispositivo, in un processo denominato “cattura diretta dell’aria”. Ciò che ha entusiasmato gli scienziati rispetto al potenziale di questa invenzione è che gli elettrodi sono stati appositamente progettati per attirare l’anidride carbonica e reagire alle sue molecole, anche se presenti in quantità relativamente modeste. Un altro vantaggio è dato dal fatto che il dispositivo non necessita di condizioni specifiche per funzionare. “Il tutto avviene in condizioni ambiente. Non occorrono input termici, chimici o di pressione. Sono solo delle sottili lamine, con entrambe le superfici attive, che possono essere impilate e collegate a una fonte di elettricità”, ha spiegato Voskian a MIT News. Attualmente, la batteria funziona con una concentrazione di anidride carbonica di 400 parti per milione ed è in grado di rilasciare la CO2 in altri flussi rimuovendola dall’atmosfera. Voskian confida nel fatto che l’ampliamento della portata del sistema non rappresenterà un problema. Come ha spiegato alla PBS, in un’area delle dimensioni di un campo da calcio con pile di batterie alte svariati metri sarebbe possibile rimuovere da 200.000 a 400.000 tonnellate di CO2 all’anno.

Preoccupazioni in termini di CCS

Le fonti di energia rinnovabili potrebbero essere sulla strada giusta per sostituire i combustibili fossili come elementi trainanti del settore dell’energia globale, ma gli scienziati sostengono da tempo che il loro sviluppo deve essere accompagnato da una soluzione in grado di catturare e immagazzinare le emissioni di carbonio già prodotte. Per riuscire a mantenere il riscaldamento globale a 1,5 gradi come raccomandato dal Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico (IPCC), secondo una ricerca dell’IPCC gli investimenti nelle tecnologie energetiche a basso tenore di carbonio dovrebbero aumentare del 500% tra il 2015 e il 2050. Tuttavia, una serie di gravi problemi ha impedito che ciò accadesse. Nel 2007, il Regno Unito ha implementato un notevole piano di investimenti nelle tecnologie CCS, per incoraggiare le centrali elettriche a intrappolare e immagazzinare l’anidride carbonica in serbatoi sotterranei. Dieci anni e $200 milioni di dollari più tardi, non si sono registrati risultati rilevanti. L’idea di Voskian e Hatton ha entusiasmato molte persone, poiché il design della loro batteria è sufficientemente versatile da renderla adattabile ai requisiti di cattura e stoccaggio del carbonio di alcune industrie specifiche.


La sede del MIT in Massachusetts

Applicazioni commerciali

Sebbene molti progetti per la cattura del carbonio non abbiano mai superato la fase di progettazione, il team del MIT confida nel fatto di trovare delle applicazioni commerciali e ha già fondato un’azienda privata per inserirsi sul mercato. Al momento, il dispositivo rimuove la CO2 dal flusso d’aria che passa al di sopra delle sue celle elettrochimiche. Sebbene non si tratti di una panacea, esistono dei contesti industriali nei quali questa soluzione potrebbe risultare decisamente efficiente. Una di queste applicazioni, secondo The Engineer, potrebbe essere in una centrale elettrica che produce costantemente gas di scarico. Teoricamente, si potrebbero configurare due gruppi di celle che lavorano in tandem: il primo per catturare il carbonio finché non arriva il momento di scaricarlo, e il secondo per prendere il suo posto durante quella fase. In questo modo, sarebbe possibile creare un loop infinito di cattura e scarico del carbonio. Voskian ha pensato anche ad altre possibili applicazioni. Una potrebbe essere la carbonatazione delle bibite, che avverrebbe iniettando l’anidride carbonica catturata nel flusso d’acqua per creare le bollicine frizzanti negli impianti di imbottigliamento. Un’altra potrebbe essere in ambito agricolo, per il nutrimento delle piante con anidride carbonica nelle serre. Persino gli impianti a energia rinnovabile, come il solare e l’eolico, potrebbero utilizzare questo sistema di batterie per sfruttare l’energia in eccesso per catturare il carbonio. “Si tratta di uno degli aspetti migliori di questa tecnologia - quel legame diretto con le rinnovabili”, ha spiegato alla PBS Jennifer Wilcox, ingegnere chimico presso il Worcester Polytechnic Institute.

Dimostrare la praticabilità commerciale

Come sempre, bisogna procedere con cautela quando si ripongono troppe speranze in un’unica tecnologia, specialmente se consideriamo il fatto che il sistema di cattura del carbonio di Voskian e Hatton deve ancora dimostrare il proprio valore su larga scala. Richard Newell, CEO di Resources for the Future, lo descrive come un’ incredibile scoperta, ma aggiunge: “C’è una grande differenza tra mostrare qualcosa in laboratorio e dimostrare il suo valore a livello commerciale”. Nonostante ciò, i due scienziati credono nelle applicazioni commerciali della loro invenzione, abbastanza da fondare una start-up chiamata Verdox, appositamente dedicata al suo sviluppo. Hanno anche assegnato ai loro servizi il prezzo provvisorio di $50-100 dollari per tonnellata di anidride carbonica catturata. Il 2020 promette di essere un anno favorevole per le iniziative di finanza sostenibile e, secondo le previsioni, il costo della cattura del carbonio continuerà a scendere nei prossimi anni e chissà, forse potrebbero fare il loro ingresso sul mercato proprio al momento giusto.

L'autore: Chris Dalby

Giornalista specializzato in energia e politica con esperienza nei settori della politica, dell'energia, dell’oil & gas, dell'estrazione mineraria, della finanza, dell'economia, dell'America Latina, della Cina e delle Olimpiadi.