L'utilizzo di combustibili fossili, come derivati del petrolio, carbone e gas naturale, per generare energia ha prodotto tonnellate di anidride carbonica (anidride carbonica - CO2) che vengono rilasciati nell'atmosfera. Per questo motivo la CO2 è diventato il grande cattivo nell'intensificarsi dell'effetto serra, che porta al riscaldamento globale del pianeta, con conseguenze che possono essere devastanti.
Pertanto, c'è un urgente bisogno di ridurre le emissioni di CO.2 per l'atmosfera. Una delle alternative sarebbe il cattura di CO2 rilasciato da industrie e centrali elettriche e seppellirlo sottoterra, processo noto come rapimento. Tuttavia, oltre ad essere un processo molto costoso, c'è il problema che, nel tempo, questa anidride carbonica tende a risalire attraverso i pori e le fessure del suolo ea rifluire nell'atmosfera.
Una possibile soluzione a questa situazione viene proposta da ricercatori come il professore di ingegneria petrolifera e geosistemi presso l'Università del Texas,
ad Austin, Steven L. Bryant, che dirige il Groundwater Security Borders Center ed è responsabile di un programma di ricerca finanziato dall'industria che si concentra sullo stoccaggio di CO2 geologico. Nel tuo articolo intitolato “Una soluzione integrata per il carbonio” e pubblicato in rè visto Scientific American Brasile, n. 139, dicembre 2013, pagg. 64-69, descrive una di queste proposte che consiste sostanzialmente in catturare la CO2 emessa prima che entri nell'atmosfera e la dissolva nella salamoia catturata dal sottosuolo, che viene poi restituita al fondo dell'oceano.Questo è possibile perché quando la CO2 si scioglie in acqua, fa il liquido più denso, contrariamente a quanto accade con molti gas. Pertanto, l'anidride carbonica disciolta nella salamoia tenderebbe ad affondare e non fuoriuscirebbe nell'atmosfera, sarebbe immagazzinata in modo più sicuro nel sottosuolo.
Tuttavia, la dissoluzione dell'anidride carbonica in salamoia a temperatura ambiente e condizioni di pressione richiede molto tempo. Sarebbe quindi necessario perforare un pozzo alla salamoia sotterranea che si trova ad alte temperature e ad alte pressioni, trasportarlo in superficie, comprimerlo, iniettare la CO2 e riportalo di nuovo nel sottosuolo.
L'istituzione di questo processo è molto costosa e considerata irrealizzabile. Tuttavia, un'idea per risolvere questo problema è stata suggerita dal professore di ingegneria petrolifera presso l'Università del Texas ad Austim, Gary Gope, che doveva esplorare il Golfo del Messico, che ha profonde falde acquifere ricche di metano disciolto. La soluzione è estrarre questo metano dalla salamoia, che è il componente principale del gas naturale, e utilizzarlo per generare elettricità. Per avere un'idea, alcuni calcoli hanno già indicato che la salamoia sotterranea sulla costa americana del Golfo del Messico è in grado di immagazzinare un sesto delle emissioni di gas anidride carbonica prodotta dagli Stati Uniti e, allo stesso tempo, può soddisfare anche un sesto della domanda di gas naturale in questo genitori.
Tubi con gas naturale (metano), petrolio e acqua
Inoltre, un aspetto in più potrebbe compensare le spese: a meno di 64 km dalla superficie terrestre c'è uno strato chiamato magma, la cui temperatura è estremamente elevata, raggiungendo i 6000°C. Così, queste falde acquifere sono abbastanza calde da rendere la salamoia catturata dal sottosuolo una buona fonte di energia geotermica. L'energia geotermica attualmente utilizzata si basa sulla captazione del vapore generato nei serbatoi di acqua e vapore che bolle anche a contatto con il magma, attraverso tubi e condutture adeguata. Questo vapore fa ruotare le pale delle turbine e un generatore trasforma l'energia meccanica in energia elettrica.
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Centrale geotermica
Pertanto, la combinazione in un unico sistema di questi tre processi (immagazzinare CO2 sotterraneo, estraendo metano dalla salamoia e ricavando da tale salamoia il riscaldamento geotermico) diventa un processo economicamente sostenibile, in quanto autosostenibile.
Per capire meglio come funziona questo processo, che è un circuito chiuso, vedere la tabella seguente:
Schema del processo di dissoluzione della CO2 in salamoia sotterranea
1. La salamoia profonda del sottosuolo viene catturata. Grazie alla sua profondità è ad alta pressione e quindi l'energia per portarlo in superficie è molto ridotta;
2. Questa salamoia contiene metano disciolto e quando raggiunge la superficie la pressione diminuisce e parte di questo gas fuoriesce. della salamoia, essendo captati e trasportati mediante condotte per essere utilizzati come fonte di energia (gas Naturale);
3. La salamoia va ad uno scambiatore di calore, dove riscalda un circuito idrico, che viene inviato agli edifici vicini. Questa energia geotermica può essere utilizzata per riscaldare gli ambienti, l'acqua nelle abitazioni e negli scambiatori di calore che convertono l'aria calda in aria fredda nei condizionatori;
4. il CO2 viene iniettato nella salamoia fredda, che ne fa fuoriuscire più metano e viene anche trasportato tramite condotte, ottenendo una maggiore quantità di gas naturale;
5. La salamoia contenente la CO2 disciolto e ad alta pressione viene nuovamente pompato nel sottosuolo da cui è stato prelevato, dove l'anidride carbonica viene immagazzinata permanentemente.
Quando grandi volumi di liquido vengono iniettati nel sottosuolo, c'è il pericolo di terremoti. Tuttavia, in questo processo, contemporaneamente all'iniezione della salamoia, viene rimossa anche la salamoia, quindi non c'è tale rischio. Richiede anche una costruzione e un funzionamento molto accurati per evitare perdite di metano.
Queste idee sono ancora in fase di sviluppo, ma è noto che per costruire tutti gli apparati necessari per a sistema come questo, richiederebbero tempo e costi che potrebbero essere trasferiti ai consumatori di elettricità. Ma qualsiasi altra misura per ridurre significativamente le emissioni di CO2 all'atmosfera sarebbe anche costoso e dispendioso in termini di tempo. Resta da vedere se questa tecnica di sequestro della salamoia funziona effettivamente come sembra funzionare in teoria.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica