USA, West Virginia, New Haven, Gary Spitznogle, Manager der IGCC und CCS- Entwicklung (Carbon Dioxide Capture and Storage, deutsch: Abscheidung von CO2 und dessen unterirdische Einlagerung) in dem Mountaineer Power Plant von AEP (American Electric Power), das Kohlekraftwerk ist eines der groessten der USA und wendet CCS an, mit dem Rohr wird das Gas unter die Erde gepresst; Energie, Energieversorgung, Nordamerika, 2009, QF; USA, West Virginia, New Haven, Gary Spitznogle, Manager of the IGCC and CCS- project of AEP (American Electric Power) at the Mountaineer Power Plant, which is a major coal power plant in the USA and that uses the CCS technology (Carbon Dioxide Capture and Storage), with the pipe the gas is pressed below the surface.

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Inganni al clima

Lo scorso 12 dicembre la Cop21 di Parigi si è conclusa, dopo due settimane d’intense trattative, con un’intesa globale sottoscritta dai rappresentanti dei 195 paesi presenti. Si tratta di un accordo dal valore storico. Per centrarlo ci sono volute 21 conferenze mondiali e 23 anni a partire dal primo “Summit della Terra”, quello di Rio de Janeiro, a cui presero parte le delegazioni di 154 Stati e da cui uscì la Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici. L’accordo contiene un obiettivo molto ambizioso: contenere la crescita della temperatura media del pianeta in 2°C rispetto all’era preindustriale, facendo “ogni sforzo possibile” per non superare 1,5°C. Ma al di là di questo obiettivo, più simbolico che sostanziale, va detto che il protocollo è un punto di partenza. Il testo non dice come e con quali strumenti si potrà attuare, parla per di più d’impegni e non di obblighi futuri affidati a ulteriori summit e negoziati. L’efficientamento energetico e la decarbonizzazione dei processi energetici e produttivi vengono indicati come i principali metodi per riuscire in un’impresa molto complicata: gli impegni già annunciati alla vigilia della Cop21, se rigorosamente attuati, sarebbero sufficienti a ridurre soltanto di un grado il trend attuale di crescita delle emissioni di gas serra, con una traiettoria di aumento della temperatura globale che si attesta intorno ai 2.7-3°C. Mentre si ripropongono alcune soluzioni che poco hanno a che fare con la riconversione verso un modello energetico realmente innovativo.

Sequestro critico
La cattura e sequestro del carbonio (Ccs, Carbon capture and storage) è una di queste. Si tratta di un processo finalizzato a confinare l’anidride carbonica prodotta da grandi impianti di combustione. La CO2, catturata con metodi diversi (precombustione, postcombustione, ossicombustione) viene trasportata, solitamente allo stato liquido, su camion cisterna, navi serbatoio o tubazioni e iniettata in un adeguato sito di confinamento, come un giacimento di idrocarburi esaurito. L’anidride carbonica a quel punto può anche essere utilizzata per recuperare idrocarburi, iniettandola in un giacimento petrolifero dove resta intrappolata, permettendo ai combustibili di risalire in superficie. A oggi sono appena otto a livello mondiale gli impianti attivi, mentre la quantità di anidride carbonica che può essere sequestrata, fra progetti attivi e pianificati, rappresenta appena lo 0,5% delle emissioni derivate dalla produzione di energia nel 2010. Le criticità di questa tecnologia sono evidenti. La prima riguarda i siti di stoccaggio, da individuare forzatamente in prossimità degli impianti di combustione, come le centrali elettriche a carbone. Poi c’è il rischio che massicci quantitativi di CO2 siano rilasciati in maniera imprevista a seguito di eventi geologici o altre modificazioni delle strutture di contenimento. Un altro aspetto problematico è quello dei costi troppo elevati, sia sotto il profilo economico che sotto quello delle risorse idriche ed energetiche da impiegare. Non a caso sono frequenti gli atteggiamenti negativi da parte delle popolazioni in prossimità dei siti di stoccaggio.  
Anche in Italia si è tentata questa via. Il governo, recependo nel 2011 la direttiva europea in materia, ha individuato siti adeguati promuovendo alcuni progetti pilota. Allo stato attuale però, dei tre progetti inizialmente previsti, vale a dire Enel-Porto Tolle, Enel-Brindisi e Sotacarbo-Sulcis, soltanto quest’ultimo è attivo grazie alle sovvenzioni della Regione Sardegna e del ministero dello Sviluppo economico. I primi due sono stati recentemente abbandonati dopo pochi mesi di funzionamento.

Anti Fracking: Approx 400 anti fracking protesters (from around the UK) attended a day of Solidarity rally in Upton nr Chester UK today 16/01/2016; to show support for the activists, who were evicted from the Upton Community Protection Camp on Duttons Lane nr Chester Zoo. Pictured: Anti fracking protesters gathered at the gate of the (now demolished) Upton Community Protection Camp on Duttons  Lane.

 

Gas fuori convenzione
Un’altra via per tenere in vita i fossili è quella dello shale gas, vale a dire il gas estraibile da alcune rocce scistose (che tendono cioè a sfaldarsi in lastre sottili) attraverso perforazioni che realizzano la fratturazione idraulica (fracking). Si tratta di tecnologie che prevedono l’iniezione nel sottosuolo di soluzioni acquose a pressione di sabbia e sostanze chimiche di varia natura in funzione delle caratteristiche della matrice rocciosa. In questa maniera si può ricavare gas naturale. Il rischio ambientale che ne deriva però è notevole e riguarda in primo luogo le risorse idriche. L’acqua, infatti, costituisce l’elemento prevalente della miscela che s’inietta nel corpo roccioso, col rischio di depauperare le falde coinvolte e d’inquinarle a causa del trattamento inadeguato delle acque di processo. Le aspettative connesse a questo tipo di tecnologia sono molto elevate, tanto che in breve tempo gli Stati Uniti, grazie a questa applicazione, sono diventati un paese esportatore più che importatore d’idrocarburi. Ma il saldo ambientale, risorse idriche a parte, non è favorevole nemmeno sotto il profilo delle emissioni visto che durante la fratturazione si disperde una quantità elevata di metano che si riversa in atmosfera, tanto da rendere l’impatto di questa tecnologia, secondo le stime più pessimistiche, paragonabile a quella basata sul carbone. Nonostante questo diversi Stati europei, in particolare del quadrante centro orientale (Germania, Polonia, Svezia, Francia, Austria, Ungheria, Gran Bretagna) caldeggiano le attività esplorative, sollevando l’opposizione di molte comunità locali preoccupate per la salubrità dei territori.

Centrale nucleare

Tramonto nucleare
Infine il nucleare, che oggi contribuisce per il 6,4% ai consumi mondiali di energia (e l’Agenzia internazionale per l’energia prevede per i prossimi anni la riduzione di questo contributo) nonostante i programmi nucleari di Cina e India. Le cause del declino derivano innanzitutto dai problemi ingegneristici connessi alla sicurezza. La crescente complessità degli impianti e delle procedure operative hanno infatti portato il costo del kWh a livelli sempre più alti e meno sostenibili, anche in considerazione dei tempi necessari per la realizzazione. E l’attesa anche in Italia del sito per lo stoccaggio dei rifiuti nucleari, la cui indicazione del governo doveva giungere l’estate scorsa, conferma le problematiche di gestione nel lungo periodo per questa tecnologia. I reattori a fissione finora installati nelle centrali atomiche sono di seconda generazione. In Francia e in Finlandia si stanno costruendo i primi reattori della cosiddetta terza generazione, noti con la sigla Epr (Enhanced pressurized reactor), su progetto dalla società francese Areva e della tedesca Siemens, mentre  dagli  Stati Uniti viene proposto il reattore Ap1000 di Westinghouse. Questi reattori, raffreddati ad acqua leggera, rappresentano un’evoluzione della seconda generazione che punta a rafforzare il concetto della sicurezza intrinseca e passiva e a ridurre i costi. Resta l’orizzonte della quarta generazione di reattori. Ormai sedici anni fa è stata avviata l’iniziativa “Generation IV international forum”, alla quale partecipano Argentina, Brasile, Canada, Francia, Giappone, Gran Bretagna, Corea del Sud, Sud Africa, Svizzera e Stati Uniti. Anche l’Euratom aderisce al Forum per l’Ue, coinvolgendo di fatto anche l’Italia, con l’Enea impegnata nei progetti del sesto programma quadro mentre sono in corso trattative con Russia e Cina per l’adesione. L’obiettivo è quello di sviluppare sistemi nucleari che garantiscano sostenibilità (con meno combustibili e scorie), economicità e sicurezza. Oltre cento esperti hanno preso in esame un centinaio di alternative tecnologiche definendo, nel 2002, le linee guida intorno alle quali realizzare i reattori di quarta generazione. Ma per la messa in esercizio se ne riparla fra venti o trent’anni, quando la corsa per il clima potrebbe essere già fatalmente compromessa.

Carlo Manna è stato responsabile dell’Unità centrale studi e strategie dell’Enea e coordinatore del rapporto “Energia e ambiente”. Dal 2001 si è dedicato allo sviluppo di metodologie e strumenti per la modellizzazione di sistemi energetici e per la valutazione degli impatti economici di politiche e misure in campo energetico e ambientale.
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