Aggiornamento sulla cattura e lo stoccaggio del carbonio (parte 1)

di Anja Chalmin

CATTURA E STOCCAGGIO DEL CARBONIO (CCS)

 NELLA REGIONE DEL MARE DEL NORD

 

 Alcuni stati membri costieri del Mare del Nord, ad esempio Norvegia e Gran Bretagna, propongono di utilizzare il Mare del Nord come sito di stoccaggio della CO₂. Alcuni progetti vogliono installare nuove strutture come le condutture per questo scopo, mentre un progetto scozzese mira a utilizzare strutture già esistenti. I progetti sono sviluppati attorno a industrie ad alta intensità energetica e dipendenti dai combustibili fossili. Molti partecipanti al progetto estraggono da soli combustibili fossili e mirano a iniettare CO₂ sotto il Mare del Nord, ad esempio in serbatoi di gas vuoti.

I ricercatori del Geomar Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel, in Germania, hanno esaminato più da vicino i pozzi di petrolio e gas del Mare del Nord e hanno pubblicato i loro risultati nel settembre 2020. La loro area di studio copriva 20.000 km² e contiene 1.792 pozzi documentati. Lo studio ha rilevato che i pozzi di petrolio e gas abbandonati perdono quantità considerevoli del potente metano, gas serra. La maggior parte del gas proviene da sacche di gas poco profonde, a meno di 1 km sotto il fondo marino. Se degradato microbicamente, il metano può contribuire all'acidificazione dell'acqua di mare. Nel Mare del Nord, circa la metà dei pozzi si trova in acque poco profonde, così che una parte del metano che fuoriesce dal fondo marino raggiunge l'atmosfera, contribuendo così al riscaldamento globale.

La perdita di metano è stata rilevata nel 65% dei pozzi indagati direttamente. I ricercatori stimano che i pozzi nell'area di studio (20.000 km²) emettono da 900 a 3.700 tonnellate di metano all'anno. Tuttavia, il Mare del Nord copre un'area di 570.000 km² e in tutto il Mare del Nord sono stati documentati più di 20.500 pozzi di idrocarburi per la produzione di petrolio e gas. Gli autori dello studio raccomandano misurazioni delle emissioni indipendenti, nonché regolamenti più severi e legalmente vincolanti per le emissioni di metano dai pozzi abbandonati.^[1]

Figura 1: distribuzione dei fori nel Mare del Nord. Il Mare del Nord comprende 20.507 pozzi offshore documentati. Nessun nuovo pozzo di esplorazione di petrolio e gas sarà perforato nel settore danese. (Copyright: Christoph Böttner, Geomar Helmholtz Center for Ocean Research in Kiel, https://www.geomar.de/en/news/article/neue-studie-bestaetigt-umfangreiche-gasleckagen-in-der-nordsee)

 

In un'intervista, il responsabile dello studio Geomar sottolinea che la fuoriuscita di metano non è univoca dell'ambiente sottomarino e stima che la situazione a terra sia simile in molte aree, perché la geologia è comparabile. Aggiunge che le perdite a terra non sono abbastanza facili da trovare come i pennacchi gorgoglianti di gas sott'acqua.^[2] Il problema della fuoriuscita di metano esiste in tutto il mondo e i pozzi non sono sempre ben documentati, ad esempio, il numero di pozzi abbandonati nello stato federale americano della Pennsylvania è stimato a 470.000-750.000.^[3]

 ^{Il numero di pozzi (documentati) e le segnalazioni di perdite di metano non ispirano molta fiducia: la stessa industria che consente al metano di fuoriuscire da pozzi abbandonati dovrebbe ora utilizzare grandi quantità di denaro dei contribuenti per garantire che un altro gas rilevante per il clima sia immagazzinato sottoterra? Questo è esattamente ciò che il Carbon Capture and Storage (CCS) mira a fare: la CO₂ catturata , emessa da centrali elettriche a combustibili fossili o altre fonti industriali, viene liquefatta e quindi pompata sottoterra, teoricamente per lo stoccaggio a lungo termine. Se nemmeno tutti i pozzi di idrocarburi sono noti, come si può garantire che la CO₂ iniettata non fuoriesca nell'atmosfera? Non si possono escludere neppure terremoti e altri movimenti sotterranei come cause di dispersione.[4]}

^{Sebbene la combustione di combustibili fossili sia la principale causa diretta della crisi climatica, i governi continuano a sovvenzionare l'industria dei combustibili fossili. I sussidi diretti e indiretti sono stimati al 6,5% del prodotto interno lordo globale, più del doppio degli investimenti mondiali totali in tutti i tipi di ricerca e sviluppo.[5] Nell'ottobre 2020, i ricercatori dell'Università di Cambridge, in Gran Bretagna, hanno chiesto la fine di tutti i sussidi governativi all'industria dei fossili, di vietare tutte le esplorazioni di nuove riserve di petrolio, gas e carbone e di procedere partendo dalla premessa che così- chiamate "tecnologie a emissioni negative", come CCS o BECCS, non funzioneranno su larga scala.[6] Un altro studio, pubblicato anch'esso nell'ottobre 2020, trae la conclusione che "L'impiego su larga scala del CCS potrebbe raddoppiare l'impronta idrica dell'umanità ”e“ esacerbare e creare condizioni di scarsità d'acqua verde e blu in molte regioni del mondo”.[7]}

 I responsabili politici danesi sono giunti a valutazioni simili e hanno posto fine all'area fossile: nel dicembre 2020, la Danimarca ha deciso di terminare immediatamente tutte le esplorazioni di petrolio e gas del Mare del Nord e di eliminare gradualmente l'estrazione di combustibili fossili entro il 2050.^[8]

Allo stesso tempo, il Fondo di ricerca per il carbone e l'acciaio (RFCS) dell'Unione europea vede la CCS come un modo per prolungare la sopravvivenza dei combustibili fossili. L'RFCS finanzia il progetto di ricerca "Stabilire un osservatorio di ricerca per sbloccare i giacimenti di carbone europei per lo stoccaggio di anidride carbonica" (ROCCS) . Il progetto è coordinato dall'Università di Cardiff, Gran Bretagna, e condotto in collaborazione con istituti di ricerca in Europa. ROCCS mira a "sviluppare linee guida di buone pratiche per l' iniezione e lo stoccaggio di CO₂ su scala commerciale nel carbone" al fine di soddisfare la seguente priorità di ricerca RFCS: "Migliorare la posizione competitiva del carbone dell'Unione europea". Il progetto include test dimostrativi presso la miniera di carbone "Barbara" nel sud della Polonia e prevede di iniettare da una a dieci tonnellate di CO₂ nel giacimento di carbone.^[9]

Nei Paesi Bassi, il progetto Porthos CCS mira a catturare la CO₂ nell'area portuale di Rotterdam e trasportarla attraverso un gasdotto di 21 km per lo stoccaggio in giacimenti di gas naturale vuoti al largo della costa nel Mare del Nord. Porthos sta per “Port Of Rotterdam CO₂ Transport Hub & Offshore Storage” ed è un progetto congiunto del porto di Rotterdam, EBN e Gasunie. Nel novembre 2020, Porthos ha rinnovato il suo accordo con Air Liquide, Air Products, ExxonMobil e Shell. Successivamente, i partner di sviluppo congiunto hanno presentato domanda per la sovvenzione SDE ++, il programma nazionale olandese di sovvenzioni per iniziative di riduzione del carbonio. Una decisione finale di investimento per Porthos è prevista nel corso del 2021. La costruzione dell'infrastruttura di Porthos è prevista per il 2022/2023. Il progetto prevede di avviare CO₂  iniezioni entro il 2024. Porthos mira a immagazzinare 2,5 milioni di tonnellate di CO₂ all'anno per un periodo di 15 anni. La CO₂ sarà iniettata in una formazione di arenaria al largo della costa, a 3 km di profondità. Nel 2019, Porthos ha annunciato piani per la costruzione di gasdotti transfrontalieri verso i porti in Belgio e nella regione del Lussemburgo (Anversa, Gand) e un'espansione del volume di stoccaggio annuale a 10 Mt di CO₂ - sembra che questi piani siano stati abbandonati. Nell'ottobre 2020, la Commissione europea ha proposto di assegnare 102 milioni di euro di finanziamenti al progetto Porthos. I costi totali previsti vanno da 450 a 500 milioni di euro. Nonostante questa quantità impressionante, Porthos sarà in grado di catturare e iniettare solo il 10% delle emissioni prodotte dal settore industriale di Rotterdam.^[10]

Il porto di Rotterdam ha visto due precedenti iniziative CCS. Sia il Rotterdam CCS Demonstration Project - ROAD (ex Maasvlakte Project) che la Rotterdam Climate Initiative (RCI) prevedevano di catturare la CO₂ da fonti industriali all'interno dell'area portuale e di trasportarla in un luogo di stoccaggio offshore. ROAD è stato cancellato nel 2017; Il sito web di RCI è andato offline nel 2018. Entrambi i progetti hanno ricevuto finanziamenti pubblici e privati, ad esempio ROAD è costato ai contribuenti 330 milioni di euro.^[11]

In Gran Bretagna, il progetto Acorn CCS , incentrato sull'impianto di gas di St Fergus a nord di Aberdeen, nel nord-est della Scozia, ha vinto 62 milioni di sterline in finanziamenti pubblici, al fine di avviare la produzione di idrogeno su larga scala in combinazione con CCS entro il 2025. L'ingegneria l'azienda Petrofac si è aggiudicata il contratto per sostenere FEED per un reformer dell'idrogeno da 200 MW (un impianto che converte il gas naturale in idrogeno). Il progetto Acorn è guidato da Pale Blue Dot Energy Ltd. e mira a fornire un CCS a basso costo nel nord-est della Scozia entro il 2023, catturando CO₂ dall'impianto di lavorazione del gas di St. Fergus e CO₂ aggiuntivo da emettitori industriali intorno a Grangemouth, e il trasporto della CO₂ catturataper lo stoccaggio sotto il Mare del Nord a giacimenti di gas esauriti. Invece di creare nuove strutture, il progetto suggerisce di utilizzare l'infrastruttura offshore esistente che è potenzialmente riutilizzabile per CCS: i gasdotti, che sarebbero smantellati quando i giacimenti di gas si esauriranno, ad esempio, il gasdotto Goldeneye e Miller Gas System, potrebbero essere riproposti per prendere CO₂ nella direzione opposta. Il progetto è supportato da aziende come RWE, Shell, Petroineos e Total. Ulteriori finanziamenti pubblici potrebbero essere concessi dal governo britannico: la revisione della spesa governativa 2020 è stata aggiornata a dicembre 2020 e ha aumentato il finanziamento per un fondo per le infrastrutture CCS a 1 miliardo di sterline.^[12]

Un precedente progetto CCS scozzese, il Progetto Logannet, ha anche proposto lo  stoccaggio di CO₂ in giacimenti di gas esauriti nel Mare del Nord, tramite la piattaforma Goldeneye di Shell. Il progetto è stato annullato nel 2011, perché il Dipartimento britannico per l'energia e il cambiamento climatico ha ritirato il proprio impegno di finanziamento, non convinto della fattibilità commerciale del progetto.^[13]

Nel dicembre 2020, l'Assemblea per il clima del Regno Unito ha pubblicato il suo rapporto "Il percorso verso lo zero netto". Solo il 22% dei membri dell'assemblea per il clima sostiene l'uso di combustibili fossili con CCS, mentre il 95% sostiene l'eolico offshore. I metodi di rimozione dei gas a effetto serra basati sulla natura, come una migliore gestione delle foreste e delle zone umide, sono stati sostenuti dall'85% al ​​99%. Molti membri dell'assemblea erano preoccupati per il rischio di perdite dai siti CCS.^[14]

Nel dicembre 2020, il parlamento norvegese ha approvato un finanziamento di 1,6 miliardi di euro per il progetto CCS di Longship . Il nome precedente del progetto - Northern Lights Project - è stato sostituito ed è ora utilizzato solo per la parte di trasporto e stoccaggio del progetto CCS Longship. Longship mira a catturare CO₂ nella fabbrica di cemento di Norcem a Brevik e nello stabilimento di riciclaggio di Fortum a Oslo. La CO₂ catturata sarà liquefatta e trasportata da navi (alimentate a combustibili fossili), per oltre 700 km, dall'area di Oslo a un hub vicino allo stabilimento di Kollsnes di Equinor. Da Kollsnes la CO₂ sarà inviata in mare aperto da un gasdotto di 110 km e iniettata in un pozzo esaurito nella formazione di Johansen, a circa 30 km al largo della Norvegia continentale. Il permesso di sfruttare un'area per CO₂  iniezione e stoccaggio è stato concesso nel 2019 ed è stato perforato un primo pozzo esplorativo. I costi totali del progetto sono stimati a 2,38 miliardi di euro, inclusi 0,76 miliardi di euro di costi operativi fino al decimo anno di attività.^[15] Ciascuno, l'impianto di Fortum e quello di Norcem prevedono di catturare 0,4 milioni di tonnellate di CO₂ all'anno su vasta scala. In un periodo di progetto di 10 anni, i costi per catturare e immagazzinare 1 tonnellata di CO₂ ammontano a € 297,5 per tonnellata, quasi interamente pagati con il denaro dei contribuenti^[16] , ma senza la certezza che la CO₂ sia realmente immagazzinata in sicurezza.^[17]

 

NOTE FINALI

^[1] Böttner, et al. (2020) Emissioni di gas serra da pozzi di idrocarburi marini disattivati: strategie di rilevamento, monitoraggio e mitigazione delle perdite , in: International Journal of Greenhouse Gas Control, Vol. 100, settembre 2020, https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2020.103119 ; Geomar (2020) Un nuovo studio conferma ampie fughe di gas nel Mare del Nord , comunicato stampa, pubblicato: 30. luglio 2020, https://www.geomar.de/en/news/article/neue-studie-bestaetigt-umfangreiche-gasleckagen -in-der-nordsee

^[2] Kielon (2020) Unkontrolliert: Nordsee-Gaslecks setzen tausende Tonnen Methan frei, in: MDR Wissen, pubblicato: 8. agosto 2020, https://www.mdr.de/wissen/umwelt/gaslecks-setzen-in- nordsee-unkontrolliert-tausende-tonnen-methan-frei-100.html 

^[3] Kang, et al. (2016) Identificazione e caratterizzazione di pozzi di petrolio e gas abbandonati ad alta emissione di metano, in PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1605913113; Böttner, et al. (2020)

^[4] Skuce (2016) "Dovremmo finire una nuova struttura ogni giorno lavorativo per i prossimi 70 anni" - Why carbon capture is no panacea, in Bulletin of the Atomic Scientist, pubblicato: 4. Ottobre 2016, https: //thebulletin.org/2016/10/wed-have-to-finish-one-new-facility-every-working-day-for-the-next-70-years-why-carbon-capture-is-no-panacea/; Gros, et al. (2019) Simulazione e quantificazione di più emissioni di CO₂ sottomarine naturali nell'isola di Panarea (Isole Eolie, Italia) come proxy per potenziali perdite da siti di stoccaggio di carbonio sottomarini, in Environ. Sci. Technol., Vol. 53 (17): 10258-10268, https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.9b02131 

^[5] Coady, et al. (2020) Global Fossil Fuel Subsidies Remain Large: An Update Based on Country-Level Estimates, International Monetary Fund, pubblicato: 2 maggio 2019, https://www.imf.org/en/Publications/WP/Issues/2019/ 05/02 / Global-Fossil-Fuel-Sidies-Remain-Large-An-Update-Based-on-Country-Level-Stimates-46509; Baldwin & Lenton (2020) Risolvere la crisi climatica: lezioni dall'esaurimento dell'ozono e COVID-19, in: Global Sustainability, Vol. 3, https://www.cambridge.org/core/journals/global-sustainability/article/solving-the-climate-crisis-lessons-from-ozone-depletion-and-covid19/5EDA7826880AB40E01E0CEFB7527B7EE 

^[6] Baldwin e Lenton (2020)

^[7] Rosa, et al. (2020) The water footprint of carbon capture and storage technologies , in. Renewable and Sustainable Energy Reviews, pubblicato: 29. ottobre 2020, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032120307978#!

^[8] Ambrose (2020) Danimarca per porre fine alla nuova esplorazione di petrolio e gas nel Mare del Nord, in: The Guardian, pubblicato: 4. dicembre 2020, https://www.theguardian.com/business/2020/dec/04/denmark alla fine della nuova esplorazione di petrolio e gas nel Mare del Nord

^[9] Progetto ROCCS (2020) Creazione di un osservatorio di ricerca per sbloccare i giacimenti di carbone europei per lo stoccaggio di anidride carbonica (ROCCS), accesso: 17. dicembre 2020, https://www.roccsproject.com/; ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: CCS in coal seams (ROCCS), https://map.geoengineeringmonitor.org/other/ccs-in-coal-seams-roccs/ 

^[10] ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: Porthos CCS Project (Rotterdam Port), https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/porthos-ccs-project-rotterdam-port/; Porthos (2020) 102 milioni di euro di finanziamenti all'orizzonte per Porthos, pubblicato: 2. ottobre 2020, https://www.porthosco2.nl/en/102-million-euros-in-funding-on-the-horizon-for-porthos/; Porthos (2020) Porthos e le aziende continuano con il sistema CCS, pubblicato: 19. November 2020, https://www.porthosco2.nl/en/porthos-and-companies-press-ahead-with-ccs-system/ 

^[11] ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: Rotterdam CCS Demonstration Project - ROAD (ex Maasvlakte Project) , https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/rotterdam-ccs-demonstration-project -road-former-maasvlakte-project / ; ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map:  Rotterdam Climate Initiative, https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/rotterdam-climate-initiative/ 

^[12] ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: Acorn CCS Project (Scotland Net Zero), https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/acorn-ccs-project-scotland-net- zero /; Spending Review 2020 del governo del Regno Unito (2020), aggiornato: 15 dicembre 2020, accesso: 17 dicembre 2020, https://www.gov.uk/government/publications/spending-review-2020-documents/spending-review-2020 # riassunto-esecutivo; Acorn (2020) The Acorn Project, accesso: 17. dicembre 2020, https://theacornproject.uk/ 

^[13] ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: Logannet Project, https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/logannet-project/  

^[14] Climate Assembly UK (2020) The path to net zero, pubblicato: dicembre 2020, https://www.climateassembly.uk/recommendations/index.html 

^[15] ETC Group e Heinrich Böll Foundation (2020) Geoengineering Map: Longship CCS project/Northern Lights Project, https://map.geoengineeringmonitor.org/Carbon-Cioxide-Removal/longship-ccs-project-northern-lights-project / 

^[16] Costi totali del progetto (2,38 miliardi di euro)/8 milioni di tonnellate di CO₂

_{^[17] Geoengineering Monitor (2018) Carbon Capture and Storage - Technology Factsheet, pubblicato: 17 maggio 2018, http://www.geoengineeringmonitor.org/2018/05/carbon_capture_storage/}