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Alt all'effetto serra TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE Alt all'effetto serra Riassorbire l'anidride carbonica U detto N raddoppio di concentrazione di diossido di carbonio (comunemente «anidride carbonica») nell'atmosfera rispetto ai livelli preindustriali porterebbe a un rialzo della temperatura media della superficie terrestre di 2-3°C e ad un cambiamento del clima con conseguenze difficili da prevedere ma probabilmente assai sgradevoli. Eppure alla conferenza di Kyoto sull'ambiente (dicembre 1997) sono emerse le solite difficoltà per un accordo sui livelli accettabili nell'atmosfera e sui tempi di riduzione dei gas responsabili dell'effetto serra. Tra questi, il diossido di carbonio (la cui formula chimica è C02), è di gran lunga il più abbondante, poiché è prodotto dalla combustione del carbone e dei derivati del petrolio. La sua concentrazione nell'atmosfera è passata dalle 280 parti per milione in volume, corrispondente allo 0,0280 per cento in volume, del periodo preindustriale, alle 370 parti per milione in volume attuali. Le emissioni di C02 hanno registrato nel 1996 un incremento del 2,7 per cento, il massimo dell'ultimo decennio. I Paesi con le emissioni più alte sono gli Stati Uniti, la Cina e il Giappone e, benché i Paesi industrializzati contribuiscano in quantità assoluta più elevata, sono in generale i Paesi in via di sviluppo ad avere i maggiori incrementi annuali negli Anni 90, Brasile, India e Indonesia in testa. Le ipotesi sulle limitazioni delle emissioni nell'atmosfera di C02 avanzate nelle conferenze internazionali di Rio de Janeiro (1992) e Berlino (1995), sono state rimesse in discussione a Kyoto. In ogni caso, anche con drastici interventi politici, l'uso dei combustibili fossili come fonte principale per la produzione di energia continuerà a innalzare i livelli di C02 nell'atmosfera. Se le quantità emesse si mantenessero al livello attuale, la concentrazione del diossido di carbonio nell'atmosfera raddoppierebbe nel ventiduesimo secolo, mentre per stabilizzare la concentrazione di C02 nell'atmosfera al valore dioggi sarebbe necessaria una riduzione delle emissioni totali a circa il 60 per cento di quelle attuali. Una tale riduzione nell'uso di combustibili fossili per produzione di energia è inverosimile nei prossimi decenni per ragioni legate alle economie sia dei Paesi industrializzati che di quelli in via di sviluppo. L'alternativa ovvia è quella di intrappolare il diossido di carbonio presente nei gas emessi dalle ciminiere delle centrali termoelettriche e degli impianti industriali e dai pozzi di estrazione del gas naturale per un successivo smaltimento. Su questa alternativa è attualmente in corso una verifica sperimentale da parte della compagnia statale norvegese Statoil. Le procedure per intrappolare il diossido di carbonio richiedono una separazione preventiva dagli altri gas emessi e il processo può essere realizzato mediante assorbimento con reazioni chimiche, oppure con l'uso di membrane, attraverso le cui pareti fluiscono solo molecole di alcuni gas e non di altri, oppure con il frazionamento criogenico, basato sulle differenti temperature di liquefazione dei gas. Un altro metodo prevede l'assorbimento selettivo su se tacci molecolari, solidi capaci di intrappolare alcuni tipi di molecole e non altre in base a differenze di dimensione. Il diossido di carbonio così catturato viene utilizzato in una cer ta misura nell'industria ali mentare e in alcuni processi di sintesi chimica, oppure viene iniettato nei pozzi petroliferi per favorire l'estrazione del petrolio. La maggior parte deve, comunque, essere smaltita secondo modalità che ne impediscano la fuoriuscita nell'atmosfera per periodi di tempo molto lunghi. Il progetto della Statoil è stato recentemente avviato negli impianti di estrazione di gas naturale di Sleipner West, al largo della costa della Norvegia. Il diossido di carbonio è presente nel gas estratto in quantità del 9,5 per cento e viene ridotto al 2,5 per cento, limite consentito per il gas naturale commerciale, mediante intrappolamento della quantità eccedente, che viene smaltita per iniezione in una falda acquifera, estesa 32 mila chilometri quadrati e situata ad una profondità di 800 metri sotto il fondo marino. La quantità di C02 iniettata nella falda è di un milione di tonnellate per anno, una quantità pari al 3 per cento delle emissioni totali della Norvegia. Un consorzio della Esso con la compagnia petrolifera indonesiana Pertamina sta progettando per gli impianti di Natuna, situati a 600 chilometri da Singapore a Nord del Borneo, lo smaltimento sottomarino di 100 milioni di tonnellate annue di diossido di carbonio in una falda acquifera molto profonda sotto il Mar Meridionale della Cina. Processi alternativi in fase di studio prevedono la dissoluzione di diossido di carbonio, gassoso come si trova nelle condizioni normali, nelle acque degli oceani mediante lunghe condotte, oppure la sua dispersione negli strati profondi degli oceani dopo passaggio allo stato liquido o sotto forma di blocchi solidi di ghiaccio secco (il diossido di carbonio solido è usualmente chiamato ghiaccio secco). E' in fase di realizzazione un progetto per lo smaltimento diretto nell'oceano presso la costa Kona nelle Hawaii, che si prevede sia operativo entro due anni. Sono stati ipotizzati possibili rilasci verso l'atmosfera di diossido di carbonio, in quantità consistente, smaltito direttamente nelle acque. In realtà questi timori non sono fondati, poiché gli oceani contengono quantità di diossido di carbonio sessanta volte più grandi che l'atmosfera e, quindi, anche se riuscissimo a dissolvere negli oceani tutto il diossido di carbonio emesso nell'atmosfera, la sua concentrazione nei mari aumenterebbe in modo poco più che trascurabile. Un effetto secondario indesiderato è, invece, l'abbassamento del pH, cioè l'aumento dell'acidità dell'acqua nelle zone di immissione. Dispositivi capaci di favorire la dispersione rapida del diossido di carbonio disciolto sarebbero in grado di evitare possibili danni alla vita acquatica. Nonostante si possano estendere le applicazioni di energie rinnovabili in sostituzione di combustibili fossili, gli esperti prevedono che il ricorso a metodi di cattura e smaltimento di C02, in particolare mediante iniezione in falde acquifere sottomarine, diventerà indispensabile in un prossimo futuro. Gian Angelo Vaglio Università di Torino (NjO+HCFC+minori) protossido d'azoto clorofluorocarburi idrogenati altri minori (CFC) clorofluorocarburi non idrogenati - ^R(C02) anidride carbonica •carbonica presènte r^afmcsfera è cwrnentatodi circa un terzo negli uWmi 250 anni e sembra destinato ad Anidride carbonica nell'atmosfera EMISSIONI ANTROPICHE DI GAS SERRA NEL MONDO galtri minori (CFC) clorofluorocarburi non idrogenati - Alt all'effetto serra ^Riassorbire l'anidride carbonica U detto (C02) anidride carbonica •carbonica presènte r^afmcsfera è cwrnentatodi circa un terzo negli uWmi 250 anni e sembra destinato ad Anidride carbonica nell'atmosfera N raddoppio di concentrazione di diossido di carbonio (comunemente «anidride carbonica») nell'atmosfera rispetto ai livelli preindustriali porterebbe a un rialzo della temperatura media della superficie terrestre di 2-3°C e ad un cambiamento del clima con conseguenze difficili da prevedere ma probabilmente assai sgradevoli. Eppure alla conferenza di Kyoto sull'ambiente (dicembre 1997) sono emerse le solite difficoltà per un accordo sui livelli accettabili nell'atmosfera e sui tempi di riduzione dei gas responsabili dell'effetto serra. Tra questi, il diossido di carbonio (la cui formula chimica è C02), è di gran lunga il più abbondante, poiché è prodotto dalla combustione del carbone e dei derivati del petrolio. La sua concentrazione nell'atmosfera è passata dalle 280 parti per milione in volume, corrispondente allo 0,0280 per cento in volume, del periodo preindustriale, alle 370 parti per milione in volume attuali. Le emissioni di C02 hanno registrato nel 1996 un incremento del 27 per cento il masIl Sole ha circa 5000 milioni di anni, vale a dire che è circa alla metà del proprio ciclo di vita carbonio nell'atmosfera raddoppierebbe nel ventiduesimo secolo, mentre per stabilizzare la concentrazione di C02 nell'atmosfera al valore dioggi sarebbe necessaria una riduzione delle emissioni totali a circa il 60 per cento di quelle attuali. Una tale riduzione nell'uso di combustibili fossili per produzione di energia è inverosimile nei prossimi decenni per ragioni legate alle economie sia dei Paesi industrializzati che di quelli in via di sviluppo. L'alternativa ovvia è quella di intrappolare il diossido di carbonio presente nei gas emessi dalle ciminiere delle centrali termoelettriche e degli impianti industriali e dai pozzi di estrazione del gas naturale per un successivo smaltimento. Su questa alternativa è attualmente in corso una verifica sintesi chimica, oppure viene iniettato nei pozzi petroliferi per favorire l'estrazione del petrolio. La maggior parte deve, comunque, essere smaltita secondo modalità che ne impediscano la fuoriuscita nell'atmosfera per periodi di tempo molto lunghi. Il progetto della Statoil è stato recentemente avviato negli impianti di estrazione di gas naturale di Sleipner West, al largo della costa della Norvegia Il diossido di carbonio è sotto il Mar Meridionale della Cina. Processi alternativi in fase di studio prevedono la dissoluzione di diossido di carbonio, gassoso come si trova nelle condizioni normali nelle acque degli Il Sole ha circa 5000 milioni di anni, vale a dire che è circa alla metà del proprio ciclo di vita