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Cattura diretta dell'aria: come rendere il nostro futuro più pulito?
Di fronte alla minaccia del riscaldamento globale, scienziati e ingegneri stanno lavorando duramente per trovare soluzioni innovative, una delle quali è la tecnologia di cattura diretta dell'aria (DAC). Questa tecnologia estrae l'anidride carbonica (CO2) direttamente dall'atmosfera attraverso processi chimici o fisici e cerca soluzioni di stoccaggio efficaci. Lo sviluppo del DAC non è solo quello di catturare le emissioni di carbonio provenienti da fonti di emissione industriali, ma anche di purificare l’intero ambiente e ridurre la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera.
La tecnologia di cattura diretta dell'aria (DAC) non solo cattura l'anidride carbonica già presente nell'atmosfera, ma produce anche emissioni negative, il che è fondamentale per combattere il cambiamento climatico.
Il DAC è costituito principalmente da tre fasi: fase di contatto, fase di cattura e fase di separazione. Innanzitutto il sistema utilizza grandi ventilatori per trasportare l'aria atmosferica al dispositivo; poi, durante la fase di cattura, la CO2 viene rapidamente combinata con il solvente liquido o adsorbente solido ed infine, attraverso l'applicazione di energia esterna, la fase di separazione la rimuove CO2 dal solvente o dall'adsorbente separato da esso. Sebbene questo processo possa sembrare semplice, in realtà richiede molta energia e fa aumentare i costi di gestione del DAC.
Nel 2023, la tecnologia DAC non ha ancora raggiunto una commercializzazione diffusa e vantaggi economici e il costo per unità di anidride carbonica catturata supera i 1.000 dollari, molto più alto del prezzo di mercato. Pertanto, l’applicazione diffusa della DAC richiede ancora sostegno politico e innovazione tecnologica.
Molti esperti prevedono che, se la tecnologia DAC potrà essere commercializzata con successo, avrà il potenziale per combattere il cambiamento climatico e sensibilizzare l'opinione pubblica.
L'impatto ambientale della tecnologia DAC è al centro della discussione. I sostenitori ritengono che questa tecnologia sia un mezzo importante per combattere il cambiamento climatico globale e possa aiutare il mondo a raggiungere gli obiettivi dell’Accordo di Parigi, tuttavia, gli oppositori affermano che fare affidamento su questa tecnologia causerà uno spreco di risorse e potrebbe ritardare l’attenzione sulle misure di riduzione delle emissioni .
In termini di approcci tecnici, esistono molte opzioni per i materiali di cattura utilizzati nella DAC, inclusi adsorbenti solidi e solventi liquidi. Molte soluzioni DAC commerciali utilizzano composti amminici o solventi alcalini per assorbire la CO2. Prendendo come esempio l'idrossido di sodio, questo reagisce con la CO2 per formare carbonato di sodio stabile, che viene poi riscaldato per ottenere un flusso di CO2 puro.
Si stima che catturare 330 milioni di tonnellate di CO2 dall'atmosfera richiederebbe 300 chilometri cubi di acqua all'anno, ponendo nuove sfide in un contesto di crescente carenza idrica globale.
Attualmente esistono molte altre direzioni di esplorazione per la tecnologia DAC, come la tecnologia di adsorbimento tramite elettroshock e la tecnologia di separazione a membrana. Tutte queste tecnologie forniscono a DAC il potenziale per innovare continuamente e migliorare l’efficienza. Soprattutto di recente, la Carbon Collect Limited irlandese ha sviluppato un dispositivo chiamato MechanicalTree™ che utilizza l'energia eolica per catturare passivamente la CO2, riducendo significativamente i costi energetici.
In termini di applicazioni, il potenziale dei DAC è vasto e spazia dal potenziamento dell'estrazione di petrolio e gas, alla produzione di combustibili sintetici e persino alla crescita dei raccolti in agricoltura. Queste diverse esigenze applicative comportano requisiti diversi per la concentrazione di CO2 catturata, e la necessità di catturare relativa CO2 presente in aria con purezza inferiore allo 0,04% aumenta senza dubbio la difficoltà e il costo di produzione.
Tuttavia, di fronte alla crisi climatica sempre più grave, la possibilità che la DAC diventi una tecnologia chiave per cambiare lo status quo dipenderà dalla nostra capacità di superare le limitazioni dei dati e migliorare la sostenibilità di questa tecnologia?
Con l'enfasi globale sulla riduzione delle emissioni di carbonio, vale ancora la pena guardare alle prospettive di sviluppo della tecnologia DAC nei prossimi anni. Entro il 2024, si prevede che 53 impianti DAC saranno operativi a livello globale, ed entro il 2030 questo numero raggiungerà 93.
Lo sviluppo della DAC richiede un corrispondente sostegno finanziario e politico, soprattutto negli Stati Uniti, dove il governo si è impegnato a investire miliardi di dollari in progetti DAC per promuovere l'applicazione commerciale della tecnologia. Tali investimenti non solo sosterranno il progresso tecnologico ma contribuiranno anche a creare nuovi posti di lavoro. Poiché il numero di strutture DAC continua ad aumentare, sia la cattura che il sequestro del carbonio sono opzioni importanti per le future sfide climatiche.
Ogni tecnologia ha i suoi limiti. Può il DAC realizzare una svolta in termini di tecnologia e costi per rendere la nostra atmosfera più pulita?
