Combinare la cattura del carbonio con l’energia geotermica
Il mondo avrà bisogno di una moltitudine di soluzioni energetiche per raggiungere la neutralità in termini di emissioni di carbonio e mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici. Allo stesso tempo, i ricercatori di tutto il mondo stanno sviluppando innovative tecnologie di cattura del carbonio per sottrarre il carbonio dall’atmosfera e stoccarlo in modo sicuro nel terreno. Una nuova proposta innovativa incorpora questi due obiettivi, combinando la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) e lo sfruttamento dei sistemi geotermici supercritici (SCGS) nelle aree vulcaniche - sistemi geotermici ad altissima temperatura con un potenziale energetico superiore. Questa tecnica potrebbe rendere la CCS più conveniente. Tuttavia, sebbene promettente, ciò richiede l’iniezione di fluidi in profondità nel terreno, con conseguenti rischi sismici. Nel progetto ARMISTICE, realizzato con il sostegno del programma azioni Marie Skłodowska-Curie, i ricercatori hanno analizzato il rischio di sismicità derivante dalla nuova tecnica, utilizzando modelli complessi per prevedere i potenziali terremoti dovuti all’iniezione di fluidi. I risultati del progetto aprono la strada allo sfruttamento sicuro di questa nuova fonte di energia, i sistemi CCS-SCGS, che a tutt’oggi rimane in gran parte inesplorata. «È un’idea innovativa e direi che siamo i primi a studiarla», afferma Victor Vilarrasa, scienziato di ruolo presso il Consiglio nazionale spagnolo della ricerca (CSIC) e coordinatore del progetto ARMISTICE.
Scoprire il potenziale di un’applicazione sicura
Il progetto ARMISTICE ha esplorato il potenziale di una combinazione sicura delle tecnologie CCS e SCGS. Poiché non esiste ancora un sito disponibile per testare la nuova tecnologia, i metodi si sono basati su simulazioni di modelli, utilizzando un nuovo codice sviluppato nel progetto. Ad esempio, il fluido iniettato è molto più freddo della roccia e la raffredda nel tempo. Il raffreddamento provoca la contrazione della roccia, con conseguenti variazioni di stress che possono destabilizzare le faglie e causare terremoti; un aspetto che è stato esaminato dal team mediante la modellazione. «Abbiamo stimato che la sismicità indotta dal raffreddamento potrebbe diventare rilevante dopo diversi anni di funzionamento, nell’ordine di 10 anni», spiega Vilarrasa. «Sono necessari ulteriori studi per capire come possiamo mitigare il fenomeno». Il team non ha trovato il modo di prevenire la sismicità indotta, anche se questo aspetto sarà al centro di future ricerche. «Il risultato più importante è che la combinazione CCS-SCGS è fattibile e potrebbe diventare economicamente interessante con l’aumento del prezzo della CO2», osserva Vilarrasa.
Esplorazioni future
Il team continuerà a studiare i sistemi CCS-SCGS. «Si tratta di un argomento molto interessante e crediamo che abbia un grande potenziale», osserva Vilarrasa. Si stima che l’elettricità che può essere prodotta con l’acqua supercritica rappresenti un incremento pari a dieci volte rispetto alla produzione dei pozzi idrogeotermici convenzionali, spiega Vilarrasa: «Ciò implica che la stima secondo cui l’energia geotermica fornirà il 5 % dell’elettricità totale a livello mondiale entro il 2050 potrebbe essere aumentata significativamente fino a circa il 30 %, garantendo un approvvigionamento elettrico affidabile», aggiunge.
Parole chiave
ARMISTICE, geotermico, sismico, rischio, cattura del carbonio, tecnologie, clima, fluidi, elettricità, fornitura
