Limited contribution of novel Carbon Dioxide Removal and Geological Carbon Storage to reducing peak warming

Per comprendere la portata di questa ricerca, occorre innanzitutto comprendere la doppia sfida che il nostro clima deve affrontare: fermare il flusso di gas che intrappolano il calore nell'atmosfera e, per un certo periodo, rimuovere attivamente ciò che vi è già presente. Il mondo si è posto l'obiettivo di limitare il riscaldamento globale a '1,5 gradi Celsius sopra i livelli preindustriali, un traguardo che richiede non solo la riduzione delle emissioni derivanti dalla combustione di combustibili fossili, ma anche l'impiego di tecnologie per estrarre l'anidride carbonica dall'aria e stoccarla in sicurezza nel sottosuolo. Queste tecnologie di rimozione, spesso chiamate rimozione dell'anidride carbonica (carbon dioxide removal), e i sistemi di stoccaggio geologico che contengono il gas catturato, sono viste da molti come strumenti essenziali per raggiungere le emissioni nette zero e, infine, per raffreddare il pianeta qualora le temperature dovessero salire troppo. Tuttavia, queste tecnologie sono attualmente in una fase embrionale, operando su una scala minuscola rispetto al massiccio volume di emissioni che l'umanità produce ogni anno. La domanda critica per i decisori politici e gli scienziati è se questi strumenti possano essere scalati abbastanza velocemente da fare una differenza significativa nei prossimi decenni, o se arriveranno troppo tardi per prevenire i peggiori effetti del cambiamento climatico.

Un team di ricercatori del Potsdam Institute for Climate Impact Research e dell'Università di Strathclyde ha affrontato questa questione costruendo una simulazione dettagliata di come queste tecnologie potrebbero crescere nel tempo. Non hanno semplicemente ipotizzato che queste tecnologie si espanderebbero rapidamente; al contrario, hanno modellato la loro crescita basandosi sulla storia realistica di come si diffondono le nuove tecnologie energetiche, tenendo conto del processo lento e difficile di costruzione delle infrastrutture necessarie, dell'ottenimento dei permessi e della ricerca di siti di stoccaggio idonei. La loro analisi si è concentrata su un tipo specifico di stoccaggio noto come stoccaggio geologico del carbonio, dove l'anidride carbonica viene iniettata in profondità nel sottosuolo in formazioni rocciose, e sulle varie metodologie che si basano su di esso, come la cattura del carbonio dalla bioenergia o direttamente dall'aria. Attraverso l'esecuzione di questi scenari in un sofisticato modello informatico del sistema economico ed energetico globale, i ricercatori hanno mirato a vedere esattamente quanto riscaldamento queste tecnologie potrebbero prevenire entro la metà di questo secolo e quanto potrebbero aiutare a raffreddare il pianeta entro la fine dello stesso.

I risultati di questa simulazione offrono un realismo amaro. Anche sotto le ipotesi più ottimistiche — in cui i governi forniscono un sostegno massiccio, i tassi di fallimento per i nuovi progetti diminuiscono significativamente e i siti di stoccaggio sono abbondanti — il contributo di queste tecnologie allo stop del riscaldamento globale nel breve termine è sorprendentemente piccolo. Entro l'anno 2050, la quantità totale di anidride carbonica che questi sistemi potrebbero rimuovere e stoccare sarebbe compresa tra 32 e 51 miliardi di tonnellate. Per mettere questo dato in prospettiva, questo ammontare cumulativo è approssimativamente uguale a un solo anno delle attuali emissioni globali di carbonio. Poiché la quantità di carbonio rimossa è così piccola rispetto alle emissioni totali degli ultimi decenni, l'impatto sulla temperatura massima che il mondo sperimenterà è trascurabile, riducendo il riscaldamento massimo di circa 0,025 gradi Celsius. Questo effetto minimo si verifica perché queste tecnologie partono da una base così piccola; la loro crescita segue una curva che è lenta all'inizio, il che significa che anche con una scalabilità aggressiva, il volume totale di carbonio gestito nei primi vent'anni rimane una goccia nell'oceano rispetto alle emissioni che stiamo generando attualmente.

I ricercatori hanno scoperto che il driver primario per limitare il picco di riscaldamento rimane la riduzione immediata e profonda delle emissioni da combustibili fossili e dai cambiamenti nell'uso del suolo, non la futura promessa della rimozione del carbonio. Nelle loro simulazioni, tagliare le emissioni convenzionali potrebbe impedire l'ingresso di 365 miliardi di tonnellate di anidride carbonica nell'atmosfera entro il 2050, una riduzione che abbasserebbe la temperatura massima di 0,16 gradi Celsius. Questo è un impatto molto più significativo di quanto possano ottenere le nuove tecnologie di rimozione nello stesso arco di tempo. Lo studio argoventa esplicitamente contro l'idea che possiamo fare affidamento su queste tecnologie emergenti per compensare una transizione lenta lontano dai combustibili fossili. Il tempo necessario per costruire le catene complesse di cattura, trasporto e stoccaggio significa che questi sistemi semplicemente non possono essere implementati abbastanza velocemente da sostituire l'urgenza di smettere di bruciare carbone, petrolio e gas oggi.

Tuttamente, la storia cambia guardando più avanti nel futuro. Sebbene il contributo nel breve termine sia limitato, il potenziale di queste tecnologie cresce sostanzialmente verso la fine del secolo. Entro il 2100, la quantità cumulativa di anidride carbonica rimossa e stoccata potrebbe salire tra i 300 e gli 875 miliardi di tonnellate. Questo volume maggiore sarebbe in grado di abbassare le temperature globali di ulteriori 0,14 - 0,39 gradi Celsius dopo che il picco di riscaldamento è stato raggiunto. Ciò suggerisce che, sebbene questi strumenti non possano prevenire l'iniziale aumento della temperatura, essi sono essenziali per la seconda metà del secolo, offrendo un modo per ridurre le temperature e riportare il pianeta a livelli più sicuri se dovessimo superare i nostri obiettivi. Lo studio evidenzia che la capacità di raggiungere questo raffreddamento a lungo termine dipende fortemente dalla velocità con cui iniziamo a costruire questi sistemi ora. Se l'implementazione rimane lenta, il beneficio cumulativo entro il 2100 sarà molto più piccolo, ma con un supporto ambizioso, il potenziale di invertire il riscaldamento diventa reale.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che il tipo specifico di tecnologia di rimozione del carbonio conta molto a seconda della velocità di implementazione. Negli scenari in cui la crescita è lenta, i metodi che non richiedono lo stoccaggio sotterraneo, come il potenziamento dell'alterazione chimica delle rocce (enhanced rock weathering) o la produzione di biochar, dominano il panorama perché evitano l'ostacolo di trovare siti di stoccaggio. Al contrario, negli scenari più aggressivi in cui la capacità di stoccaggio si espande rapidamente, le tecnologie che si basano sullo stoccaggio geologico, come la cattura del carbonio dalla bioenergia, diventano il metodo principale di rimozione. Questa dinamica rivela un vincolo cruciale: la disponibilità di siti di stoccaggio sotterraneo è un fattore limitante che restringe la crescita di molte tecnologie promettenti. Attualmente, la stragrande maggioranza dei progetti di cattura del carbonio annunciati è focalizzata sulla cattura del carbonio da fonti di combustibili fossili, eppure lo studio suggerisce che, affinché gli obiettivi climatici siano raggiunti, queste risorse di stoccaggio devono essere prioritarie per rimuovere il carbonio dall'atmosfera e dalle fonti biologiche.

In definitiva, questa ricerca chiarisce il ruolo della rimozione dell'anidride carbonica e dello stoccaggio geologico nella lotta contro il cambiamento climatico. Essa conferma che queste tecnologie non sono una soluzione rapida per la crisi immediata dell'innalzamento delle temperature. La finestra per prevenire il peggiore picco di riscaldamento è determinata dalla velocità con cui tagliamo le emissioni oggi, non dalla velocità con cui possiamo costruire nuovi impianti di rimozione domani. Eppure, lo studio afferma anche che queste tecnologie sono indispensabili per il lungo termine. Esse rappresentano l'unica via nota per abbassare le temperature globali dopo che sono aumentate, agendo come uno strumento necessario per guarire il clima nella seconda metà del secolo. La strada da seguire richiede una doppia strategia: una riduzione immediata e drastica dell'uso di combustibili fossili per limitare il danno, seguita da un rapido e sostenuto aumento di scala delle tecnologie di rimozione per riparare l'atmosfera una volta che il peggio sarà passato. Senza entrambi, l'obiettivo di un clima stabile rimane fuori portata.