Viaggi aerei, trasporti navali e processi produttivi sono una enorme fonte di anidride carbonica che nessuno è ancora in grado di attenuare.
di James Temple
I dibattiti sul clima si incentrano solitamente sulla necessità di rimpiazzare le centrali a combustibili fossili con tecnologie sostenibili quali turbine eoliche e pannelli solari. Un nuovo paper pubblicato da Science ricorda duramente l’esistenza di altri importanti elementi del settore energetico globale in cui non è stata ancora trovata una soluzione sostenibile al problema delle emissioni di gas serra.
Viaggi aerei, trasporti navali e stradali per lunghe percorrenze, industria siderurgica e del cemento, e le restanti parti del settore energetico ammontano al 27 percento delle emissioni globali derivate da settore industriale e settore energetico. Gli autori del paper sostengono che occorrano molta più ricerca e innovazione, oltre che coordinamento strategico, per ripulire queste fonti di inquinamento.
“Se veramente desideriamo raggiungere i nostri traguardi ambientali, dobbiamo affrontare subito questi settori problematici”, spiega nel papere l’autore principale, Steven Davis, scienziato dei sistemi terrestri presso la University of California, Irvine. (fra gli oltre 30 coautori prominenti figurano Sally Benson atììdi Stanford, Ken Caldeira della Carnegie Institution, Nathan Lewis del California Institute of Technology, Jessika Trancik eYet-Ming Chiang del MIT).
Aviazione, autotrasporti e marina mercantile
Il costo in diminuzione e le crescenti prestazioni di batterie agli ioni di litio e celle a idrogeno combustibile hanno permesso di cominciare a ripulire importanti porzioni dell’industria dei trasporti, automobili, autocarri leggeri e camion inclusi.
Batterie e celle combustibili continuano a pesare e costare troppo per i trasporti a lunga gittata e il settore navale, oltre che per la maggior parte dei trasporti aerei. Per questi, concludono gli autori del paper, i combustibili liquidi continueranno a rimanere la fonte di energia, data la quantità di energia che può essere accumulata in un determinato volume e peso.
I ricercatori hanno esplorato una gamma di soluzioni, fra cui idrogeno e combustibili ammoniacali inclusi, biocombustibili avanzati, combustibili sintetici e combustibili solari prodotti da foglie artificiali. Nessuno di questi approcci, però, può essere generato a un costo conveniente quanto quello di benzina e diesel.
I ricercatori sottolineano che questa area in particolare potrebbe richiedere una priorità speciale fra i tentativi di ricerca e sviluppo. Tecnologie simili potrebbero anche fornire una forma di accumulo energetico a lungo termine per fonti rinnovabili quali solare ed eolico, fornendo uno dei più importanti tasselli mancanti del settore elettrico.
Cemento e acciaio
La produzione di due fra i materiali costruttivi più comuni nel mondo, acciaio e cemento, genera un considerevole quantitativo di diossido di carbonio. Il carbonio viene utilizzato nel processo di creazione dell’acciaio, mentre la produzione di cemento comporta la decomposizione del carbonato di calcio raggiungendo temperature elevate, con una conseguente generazione di emissioni.
In entrambi i casi, questo inquinamento potrebbe essere ridotto includendo sistemi per la cattura del diossido di carbonio prima che questo venga rilasciato dagli impianti, oltre che passando a processi completamente differenti. Per ripulire il cemento, ad esempio, potrebbe essere necessario passare a nuovi materiali in grado di catturare e sequestrare l’anidride carbonica (vedi “What happened to green concrete?”).
Anche stavolta, però, il problema è il costo. Gran parte della produzione mondiale di acciaio e cemento avviene in regioni povere, dove risulta particolarmente difficile promuovere costose pratiche di aggiornamento o revisione di impianti che possono continuare a operare per decenni.
Una rete elettrica adeguata alle esigenze dei consumatori
Fonti di energia rinnovabile quali vento e sole ricoprono una porzione sempre maggiore della corrente fornita alle reti elettriche; la più grande sfida alla crescita di queste fonti resta la loro intermittenza. La gestione di una rete affidabile richiede quindi la presenza di altre centrali elettriche in grado di sopperire rapidamente ai possibili cali di tensione per rispondere in continuazione alla domanda di corrente e alle sue fluttuazioni, un ruolo di “assecondamento del carico” che sta ricadendo sempre più facilmente su centrali a gas naturale.
Gli autori del paper concludono che la risoluzione di questo problema senza incrementare le emissioni di gas serra comporterà necessariamente sistemi per la cattura dell’anidride carbonica, centrali nucleari più flessibili, forme più economiche di accumulo di energia su larga scala, e svariati strumenti e incentivi per incoraggiare residenti e imprese a gestire il proprio consumo energetico in rapporto con i picchi di produzione.
In particolare, il paper riguarda solamente le parti dei sistemi industriali ed energetici che mancano ancora di strumenti ragionevoli per eliminare l’inquinamento da gas serra. Fra le altre sfide, il mondo dovrà anche scoprire come ridurre le emissioni derivate dall’agricoltura e da cambiamenti nell’uso del territorio (come in casi di deforestazione). Ovviamente, dovremo cominciare a implementare su scala maggiore le tecnologie di cui già disponiamo per ripulire il settore elettrico più in fretta (vedi “At this rate, it’s going to take nearly 400 years to transform the energy system”).
(MO)
