Prospettive: riutilizzo dell'anidride carbonica come biocarburante

Riciclare la CO2 emessa nell'atmosfera in quantità enormi è incredibilmente difficile, ma molti scienziati ritengono che non solo ne valga la pena, ma che sia necessario. La minaccia del cambiamento climatico per il pianeta è così grande che, secondo loro, è impossibile affrontare il problema senza queste tecnologie.

L'idea di catturare l'anidride carbonica prodotta dalle centrali elettriche a carbone e da altre fonti per immagazzinarla nel sottosuolo ha già preso piede, con diversi progetti pilota già in funzione o in corso di svolgimento.

La proposta di riutilizzare l'anidride carbonica ha avuto finora meno fortuna: sebbene la scienza sappia da tempo che è possibile produrre carburante mescolando carbonio e idrogeno, molti sono scoraggiati dall'elevata intensità energetica di questo processo. "Non esiste un pranzo gratis", afferma Hans Ziock del Los Alamos National Laboratory (USA). "A ciò si aggiunga il fatto che la produzione non è mai efficiente al 100%, quindi si finisce per immettere più energia di quanta se ne ottenga". A causa di questa maledizione energetica, afferma, ha più senso utilizzare il carburante derivato dal petrolio. "Se la natura ce l'ha creato gratuitamente, perché non usarlo?", conclude l'esperto.

Ma le riserve di petrolio si stanno esaurendo. Bisogna trivellare in acque profonde, estrarre sabbie bituminose e guardare verso l'Artico. È giunto il momento di un'alternativa? Beh, per gli Stati Uniti, l'elaborazione dell'anidride carbonica sarebbe un buon modo per ridurre il consumo di petrolio, ma è inutile salvare il clima, sottolinea Ziok, finché il processo non sarà più efficiente dal punto di vista energetico.

Fortunatamente, anche in questo campo ci sono dei pionieri. Secondo loro, la tecnologia non è perfetta, ma esiste già. È possibile non solo raccogliere le emissioni di centrali elettriche o automobili, ma estrarre l'anidride carbonica direttamente dall'aria. "Dicono: 'Comprimila e sotterrala!'" E noi diciamo: 'No, daccela e ne faremo benzina!'" - queste sono le parole di Byron Elton, CEO di Carbon Sciences di Santa Barbara. "Immaginate un futuro in cui acqua e anidride carbonica siano fonti di combustibile!" esclama Peter Eisenberger, fondatore dell'Earth Institute presso la Columbia University (USA) e uno dei fondatori di Global Thermostat.

Un modo per risolvere il problema è utilizzare l'energia solare. Ellen Stechel e i suoi colleghi del Sandia National Laboratory (USA) stanno sviluppando un motore termico chimico ad alta efficienza che funzionerà con l'energia concentrata del sole. Infatti, tutta l'energia (compresa quella contenuta negli idrocarburi) proviene dal Sole, quindi perché non provare a imitare la natura ancora e ancora?

I ricercatori hanno sviluppato un prototipo di reattore solare. Si tratta di un'enorme schiera di specchi che concentra la luce solare in un potente fascio diretto verso anelli di ossido metallico. Gli anelli ruotano e si riscaldano fino a 1.400 °C, per poi raffreddarsi fino a 1.100 °C. Vengono alimentati con anidride carbonica o acqua. Ad alte temperature, gli anelli cedono ossigeno, mentre a temperature relativamente basse, al contrario, lo assorbono. Il risultato è monossido di carbonio o idrogeno, componenti del combustibile idrocarburico.

Il prototipo occupa circa 20 m² e serve un reattore delle dimensioni di un barile di birra. Per raccogliere l'equivalente di un milione di barili di petrolio al giorno sotto forma di luce solare, sarebbero necessari 121.400 ettari di specchi (una superficie maggiore di quella di Mosca). Si noti tra parentesi che il mondo consuma circa 86 milioni di barili di combustibili liquidi al giorno, inclusi i biocarburanti.

La Carbon Sciences sopra menzionata miscela l'anidride carbonica con il gas naturale (o metano come componente principale) in presenza di un catalizzatore metallico. Quest'ultimo è a quanto pare composto da metalli comuni: nichel e cobalto, con la partecipazione di alluminio e magnesio. La conversione del gas sintetico risultante in carburante per autotrazione è già una tecnologia consolidata. La differenza nell'approccio di Carbon Sciences è che viene effettuata a secco. L'azienda sta già lavorando al primo lotto di gasolio.

È importante notare che alcuni degli idrocarburi utilizzati in questo processo provengono dal gas naturale. Altri, come l'azienda britannica Air Fuel Synthesis, stanno cercando di fare lo stesso senza metano e utilizzando l'energia eolica. L'obiettivo è un litro di carburante per aerei al giorno (come dimostrazione tecnologica).

I ricercatori sottolineano che uno dei vantaggi più importanti di tale energia è che ci permetterà di preservare l'intera infrastruttura attuale, poiché sarà lo stesso combustibile che utilizziamo oggi. Ricordiamo che è proprio la necessità di investire nella ricostruzione delle infrastrutture a rallentare notevolmente lo sviluppo dell'energia solare ed eolica.

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