Un anno fa, l'Organizzazione marittima internazionale (IMO), l'agenzia delle Nazioni Unite che regola il settore del trasporto marittimo, ha inasprito gli obiettivi di riduzione delle emissioni per il settore, allineandolo agli altri settori che puntano a emissioni nette pari a zero entro il 2050. Tuttavia, i combustibili a basse emissioni come metanolo, idrogeno e ammoniaca non sono facilmente reperibili in quantità sufficienti.
Attualmente, l'oceanografo chimico Jess Adkins del California Institute of Technology (Caltech) ritiene di poter dare il suo contributo equipaggiando le navi mercantili con reattori in grado di convertire l'anidride carbonica (CO2) emessa dalla combustione del carburante in sale marino, che a suo dire può essere immagazzinato per 100.000 anni.
Questo processo è simile a ciò che avviene naturalmente negli oceani. "Questa è la reazione che il pianeta sta subendo da miliardi di anni", ha affermato Adkins, fondatore di Calcarea, una startup che progetta e testa reattori.
"Se riusciamo ad accelerare questo processo, avremo la possibilità di trovare un metodo sicuro e a lungo termine per lo stoccaggio della CO2", ha affermato.
Un prototipo di reattore al porto di Los Angeles. Foto: Pierre Forin
Tecnologia di simulazione naturale
L'acqua di mare assorbe naturalmente circa un terzo dell'anidride carbonica atmosferica, diventando più acida e dissolvendo il carbonato di calcio, una sostanza abbondante nell'oceano. Adkins spiega: "Il carbonato di calcio è l'elemento costitutivo degli scheletri corallini, delle conchiglie e di tutte le altre sostanze che compongono la maggior parte dei sedimenti sul fondo oceanico".
Il carbonato di calcio si dissolve e poi reagisce con la CO2 presente nell'acqua per formare sali di bicarbonato, che intrappolano la CO2. Adkins ha aggiunto: "Attualmente ci sono 38.000 gigatoni (38 trilioni di tonnellate) di bicarbonato nell'oceano".
Calcarea mira a imitare questo processo naturale convogliando i gas di scarico della nave in un reattore all'interno dello scafo, dove i gas vengono miscelati energicamente con acqua di mare e calcare, una roccia composta principalmente da carbonato di calcio e componente comune del calcestruzzo. La CO2 presente nei gas di scarico reagisce con la miscela, creando acqua salata che intrappola la CO2 sotto forma di sali di bicarbonato. Adkins afferma che con un reattore a grandezza naturale, l'obiettivo è catturare e stoccare circa la metà delle emissioni di CO2 della nave.
Secondo Adkins, in natura la reazione richiede più di 10.000 anni, ma nei forni di Calcarea si completa in circa un minuto. Ciò è possibile grazie al contatto ravvicinato tra CO2 e calcare.
Adkins ha affermato che la salamoia risultante verrebbe scaricata nell'oceano, dove non rappresenta una minaccia per la vita marina o per l'equilibrio chimico dell'acqua di mare. Ha aggiunto che l'azienda sta anche valutando la possibilità di aggiungere un pre-filtro al sistema per rimuovere altri contaminanti che potrebbero dissolversi nell'acqua, come particelle e carburante incombusto.
Dopo due anni di lavoro al progetto, nel gennaio 2023 ha scorporato la società dal Caltech. Si è unito a tre co-fondatori: Melissa Gutierrez, studentessa del Caltech; l'ingegnere Pierre Forin; e il professore e geochimico Will Berelson dell'Università della California del Sud (USC).
I fondatori di Calcarea, Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez e Jess Adkins, posano davanti al prototipo di reattore denominato Ripple 1. Foto: Pierre Forin
Hanno raccolto 3,5 milioni di dollari di finanziamenti e si sono concentrati sul settore marittimo. "Il bello è che la nave è una pompa idraulica naturale", ha detto Adkins, sottolineando che il sistema richiede che l'acqua sia in costante movimento affinché avvengano le reazioni tra i diversi elementi, cosa che il movimento della nave garantisce naturalmente.
I reattori saranno progettati su misura per diverse dimensioni di navi, comprese "le navi più grandi attualmente disponibili", quelle della classe "Newcastlemax", in grado di trasportare 180.000 tonnellate di carico. "Su una di queste navi, occuperemo circa il 4-5% del carico utile e trasporteremo circa 4.000 tonnellate di calcare. Ma in realtà non le useremo tutte", ha affermato Adkins.
Catturare il carbonio in mare
Prima che Calcarea fosse pronta per installare il suo primo reattore, restavano da affrontare diverse sfide tecniche. Ad esempio, come montare correttamente il reattore sulla nave per il carico del calcare e come organizzare la catena di approvvigionamento per il trasporto.
Le stime attuali suggeriscono che il sistema costi circa 100 dollari per tonnellata di CO2 catturata ed emessa, includendo anche le perdite di ricavo dovute al fatto che la nave deve fare spazio al reattore anziché al carico commerciale.
Alcune navi mercantili sono già dotate di apparecchiature simili a bordo, chiamate scrubber. Questi sono progettati per catturare e rilasciare gas solforati dannosi per la salute e l'ambiente, ma non CO2.
Oltre a Calcarea, esistono altre aziende che sviluppano tecnologie di cattura del carbonio. Ad esempio, un'azienda britannica chiamata Seabound produce un dispositivo in grado di catturare tra il 25% e il 95% delle emissioni di CO2 di una nave. Tuttavia, questo dispositivo produce granuli di carbonato di calcio solidi che devono essere scaricati in porto.
Adkins ritiene che Calcarea potrebbe aiutare l'industria della decarbonizzazione a passare a combustibili più ecologici e che, in un futuro più lontano, i reattori potrebbero persino essere progettati per impedire che la CO2 catturata venga rilasciata nell'atmosfera, anziché immagazzinarla nel sottosuolo.
Ngoc Anh (secondo la CNN)
Fonte: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
