La Carbon Engineering ha sviluppato una tecnologia DAC (Direct Air Capture) utilizzabile su scala industriale, in grado di rimuovere CO₂ direttamente dall’atmosfera a un prezzo accessibile.

Nella lotta per rallentare il cambiamento climatico , poche idee generano più hype, disprezzo e speranza disperata che catturare l’anidride carbonica dall’aria. I critici puntano alla sua enorme spesa, fino a 1000 dollari per estrarre una tonnellata metrica di anidride carbonica.

Ma il giorno che la benzina che acquisti venga prodotta utilizzando la CO2 estratta dal cielo piuttosto che dal petrolio fuoriuscito dal terreno, potrebbe arrivare. Rimuovendo l’anidride carbonica emessa dall’atmosfera e trasformandola in carburanti, gli ingegneri di un’azienda canadese hanno dimostrato un modo scalabile ed economico per ridurre in profondità l’impronta di carbonio dei trasporti con il minimo disturbo ai veicoli esistenti.

Fonte: Carbon Engineering

Il loro lavoro “A Process for Capturing CO2 from the Atmosphere” è stato pubblicato il 7 giugno scorso sulla rivista Joule.

Il geoingegnere di Harvard e autore principale, David Keith, ha dimostrato nell’articolo che la cattura aerea diretta è fattibile su scala industriale per $ 100 (circa 86 euro)  a tonnellata.

Afferma David Keith, fondatore e capo scienziato di Carbon Engineering, un’azienda canadese di produzione di CO2 e combustibili puliti e professore di fisica applicata e politica pubblica a Harvard: “L’anidride carbonica generata attraverso la cattura diretta dell’aria può essere combinata con il sequestro per la rimozione del carbonio, o può consentire la produzione di idrocarburi neutrali al carbonio, che è un modo per ottenere fonti energetiche senza carbonio a basso costo come il solare o il vento. Questa produzione di combustibili è il giusto canale da utilizzare per decarbonizzare il settore dei trasporti”.

Carbon Engineering

Carbon Engineering, la società di Keith fondata nel 2009 e che ha il supporto di Bill Gates, ha catturato una tonnellata di anidride carbonica ogni giorno dal 2015 nel suo impianto pilota a nord di Vancouver. Keith e il suo team hanno ora realizzato la prima progettazione ingegneristica dettagliata e l’analisi dei costi di un impianto che catturerebbe 1 milione di tonnellate di anidride carbonica all’anno.

Afferma Carbon Engineering: “In Carbon Engineering, stiamo commercializzando due tecnologie di energia pulita che possono accelerare rapidamente il nostro passaggio a un mondo a impatto zero:  la nostra tecnologia Direct Air Capture può fornire emissioni negative su larga scala rimuovendo il biossido di carbonio direttamente dall’atmosfera; e la nostra tecnologia AIR TO FUELS ™ può ridurre in modo significativo l’impronta di carbonio”.

Afferma Keith: “Si è parlato molto della tecnologia di cattura diretta dell’aria. Aiutiamo a ridurlo alla realtà. Questa non è una specie di ristretta innovazione scientifica. Non è qualcosa che abbiamo fatto in laboratorio. È il prodotto di un processo ingegneristico testato. ”

Fonte: Carbon Engineering

Direct Air Capture

La tecnologia Direct Air Capture utilizza ventilatori giganti che convolgiano l’aria ambientale a contatto con una soluzione acquosa che preleva e cattura l’anidride carbonica. Attraverso il riscaldamento e una manciata di reazioni chimiche, la stessa anidride carbonica viene ri-estratta e pronta per un ulteriore utilizzo, come fonte di carbonio per la produzione di sostanze chimiche preziose come i carburanti o per lo stoccaggio tramite una strategia di scelta sequenziale. Non è solo teoria – impianto di carbonio Ingegneria in British Columbia sta già ottenendo sia CO2 catturata che carburante.

Keith riconosce che la produzione di anidride carbonica come ingrediente nel carburante non aiuta a ridurre la quantità totale di anidride carbonica nell’atmosfera. Ma poiché nella produzione la CO2 viene estratta direttamente dall’aria e non viene prodotta in più attraverso i combustibili fossili che aggiungono nell’aria CO2 “stoccata” in essi, ridurrebbe di molto le emissioni di CO2 legate ai trasporti.

Fonte: Carbon Engineering

Catturare l’anidride carbonica dall’aria

L’idea della cattura diretta dell’aria non è nuova, ma lo è l’implementazione di successo di un impianto pilota funzionante scalabile ed economico.

La tecnologia è stata sviluppata per la prima volta negli anni ’50 ma il suo uso su larga scala per prevenire il riscaldamento globale finora a causa del costo si è dimostrato inaccessibile. Le stime del costo della tecnologia variano da $ 50 a $ 1.000 per tonnellata di anidride carbonica.

Ma Keith e i suoi colleghi, dopo aver condotto un’analisi completa del processo, sostengono che la realizzazione di una cattura aerea diretta su una scala di impatto significativo avrà un costo di circa $ 94- $ 232 per tonnellata di anidride carbonica catturata.

Afferma Keith: “I costi teorizzati fino ad oggi erano stime. Il nostro numero deriva da uno sforzo profondo per eseguire l’ingegnerizzazione completa.”

Questo costo è abbastanza basso da permettere di utilizzare la cattura diretta dall’aria per iniziare a contrastare il 20% circa delle emissioni globali di carbonio derivanti dai trasporti, volo, autotrasporti e da altri modi di trasportare persone e merci.

I carburanti che ne derivano

I carburanti che ne derivano, tra cui benzina, diesel e carburante per aerei, sono compatibili con le infrastrutture di trasporto e distribuzione esistenti. Rappresentano un percorso promettente per ridurre le emissioni di carbonio nei trasporti pesanti e in altri settori del sistema energetico che sono esigenti e difficili da elettrificare.

Afferma Keith: “L’elettricità da solare ed eolico è intermittente, possiamo prendere questa energia direttamente dalle grandi installazioni solari o eoliche in grandi siti dove è conveniente e applicarla per recuperare e riciclare l’anidride carbonica in nuovo combustibile. Produrre combustibili che sono facili da immagazzinare e trasportare facilita la sfida di integrare le energie rinnovabili nel sistema energetico. ”

Climeworks

La compagnia svizzera Climeworks ha già realizzato un impianto commerciale per la cattura di biossido di carbonio. L’impianto vicino a Zurigo, che ha iniziato a funzionare l’anno scorso, utilizza le ventole per attirare l’aria ambientale attraverso filtri che catturano l’anidride carbonica. Le 900 tonnellate di anidride carbonica che può catturare ogni anno vengono inviate alle serre per coltivare le piante.

Dice Keith: “La differenza è davvero di scala. Le unità di Climeworks sono più piccole e il loro processo è più semplice. Ma avrebbero bisogno di un gran numero di unità per scala industriale. Quindi, se vuoi catturare su piccola scala, loro ci battono. Ma se vuoi un’acquisizione su scala industriale dove ottenere 2000 barili di carburante al giorno, noi possiamo ottenere tali numeri con un costo fino a $ 100 / ton.”

Conclusioni

Ha dichiarato Keith che la Carbon Engineering sta costruendo un impianto più grande, che utilizza energia rinnovabile a basso costo, che produrrà 200 barili di carburante sintetico al giorno. Dovrebbe essere operativo nel 2020. La società sta anche cercando di concedere in licenza la loro tecnologia.

Questi combustibili neutri dal punto di vista del carbonio non aiuteranno direttamente a ridurre il carbonio nell’atmosfera. Per ottenere reali vantaggi nella rimozione dei gas a effetto serra, il mondo potrebbe alla fine aver bisogno di immagazzinare in modo permanente grandi quantità di anidride carbonica catturata, piuttosto che rilasciarla nuovamente quando bruciano combustibili sintetici, ma comunque è un modo per cercare di non immetterne maggiormente.

Journal Reference:

  1. Keith et al. A process for capturing CO2 from the atmosphereJoule, 2018 DOI: 10.1016/j.joule.2018.05.006
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