Un antico vulcano sottomarino ormai spento potrebbe immagazzinare enormi quantità di CO2

Un nuovo studio, pubblicato su Geology, conclude che enormi quantità di CO₂ potrebbero essere immagazzinate in un vulcano spento situato al largo delle coste del Portogallo. L'antico vulcano sottomarino potrebbe immagazzinare fino a 1,2-8,6 gigatonnellate di anidride carbonica, l'equivalente di circa 24-125 anni di emissioni industriali del paese iberico.

Si tratta di una notizia interessante, in un momento in cui le concentrazioni di CO₂ nell'atmosfera, generate dalle attività umane, aumentano sempre più innescando un rapido cambiamento climatico dalle conseguenze molto preoccupanti.

Per farci un'idea delle quantità di CO₂ che potrebbero essere stoccate secondo lo studio, nel 2022 a seguito degli sforzi internazionali per la cattura e lo stoccaggio del carbonio, sono stati rimossi dall'atmosfera un totale di 42,6 megatoni (0,0426 gigatoni) di anidride carbonica, secondo il Global CCS Institute.

L'immagazzinamento di anidride carbonica all'interno del vulcano al largo del Portogallo, supererebbe quindi di molti ordini di grandezza la quantità di CO₂ che è stata rimossa in tutto il mondo nello scorso anno.

Sottrarre CO₂ dall'atmosfera e immagazzinarla in antichi vulcani

Il nuovo studio suggerisce che la cattura e lo stoccaggio del carbonio nei vulcani sottomarini offshore, cioè situati al largo delle coste, potrebbe essere una nuova direzione promettente per la rimozione e lo stoccaggio di volumi molto più grandi di gas serra dall'atmosfera.

"Sappiamo che la maggior parte dei paesi, incluso il Portogallo, si stanno impegnando per decarbonizzare l'economia e le nostre attività umane - afferma Ricardo Pereira, geologo presso la NOVA School of Science and Technology, e coautore dello studio - e questo potrebbe essere uno degli strumenti per risolvere il problema".

La conservazione dell'anidride carbonica in un vulcano spento si baserebbe su un processo noto come "carbonatazione minerale in situ".

In questo processo, l'anidride carbonica reagisce con elementi in alcuni tipi di rocce per produrre nuovi minerali che immagazzinano in modo sicuro e permanente l'anidride carbonica. Elementi come calcio, magnesio e ferro si combinano con l'anidride carbonica per formare rispettivamente i minerali calcite, dolomite e magnesite.

Le rocce che contengono grandi quantità di calcio, ferro e magnesio sono candidati ideali per questo processo, come i basalti vulcanici che costituiscono la maggior parte dei fondali marini del pianeta. Sapendo questo, i ricercatori hanno analizzato un vulcano situato al largo del Portogallo, nell'Atlantico. La struttura del vulcano potrebbe fornire un'architettura ideale per l'iniezione e lo stoccaggio del carbonio, le rocce sono del tipo giusto per le reazioni coinvolte e la posizione non è troppo vicina a grandi popolazioni, ma anche non troppo lontano.

Un metodo più rapido per rimuovere dall'atmosfera la CO2

La maggior parte dei progetti di cattura del carbonio finora si è basata sull'iniezione di anidride carbonica in bacini sedimentari porosi e sigillati, per impedire la migrazione del gas fuori dai serbatoi. In questi casi il carbonio iniettato inizia a formare minerali solo dopo molto tempo, da decenni a secoli.

Nel 2016, i ricercatori hanno pubblicato dei risultati secondo cui il 95% dell'anidride carbonica iniettata nei basalti sotterranei in Islanda si era mineralizzata in soli due anni. Il tempo di mineralizzazione molto più breve rende quindi il processo di iniezione della CO₂ in strutture vulcaniche antiche più sicuro ed efficace, si legge nel comunicato.

Una volta che il carbonio viene immagazzinato nei minerali, problemi come potenziali perdite - che esistono quando viene iniettato in depositi geologici porosi - non sono più un problema.

Davide Gamboa, geologo dell'Università di Aveiro e coautore dello studio, spiega: “Ciò che rende la carbonatazione minerale davvero interessante è il tempo impiegato. Più velocemente l'anidride carbonica si trasforma in un minerale, più il processo è sicuro. Una volta trasformata in un minerale, il processo è permanente".

Dove si trova il vulcano individuato?

I ricercatori hanno studiato il potenziale di stoccaggio dell'antico vulcano Fontanelas, che è parzialmente sepolto a circa 100 chilometri al largo di Lisbona, con la zona sommitale situata a circa 1500 metri sotto il livello del mare.

Per stimare il potenziale volume di anidride carbonica che potrebbe essere immagazzinato in questo sito, gli autori hanno utilizzato studi sismici 2D e 3D del vulcano sottomarino che erano stati prodotti durante una esplorazione petrolifera offshore, nonché dati provenienti da campioni che erano stati dragati dall'area nel 2008.

I campioni dragati contenevano minerali carbonatici formati naturalmente, indicando che le reazioni chimiche necessarie per immagazzinare il carbonio stavano già avvenendo e che gli sforzi intenzionali per mineralizzare il carbonio in queste rocce avrebbero potuto avere successo. I campioni avevano anche fino al 40% di spazio poroso, il che significa che ci sono spazi all'interno delle rocce in cui l'anidride carbonica potrebbe essere iniettata e mineralizzata. I ricercatori indicano anche che gli strati a bassa permeabilità rilevati attorno al vulcano potrebbero aiutare a contenere l'anidride carbonica prima che venga mineralizzata.

Sebbene questo studio abbia dimostrato una grande capacità potenziale di stoccaggio del carbonio presso il vulcano Fontanelas, gli autori sottolineano che molti altri luoghi in tutto il mondo potrebbero avere vulcani offshore simili che potrebbero essere candidati per la cattura e lo stoccaggio del carbonio.

Stoccaggio della CO₂, un dibattito aperto

Ormai da molti anni è evidente che l'enorme quantità di CO2 immessa in atmosfera dagli umani stia causando una vera e propria crisi climatica. Se da una parte la principale urgenza è quella di limitare sempre più le emissioni di gas serra fino ad arrivare alla "neutralità" (zero emissioni), dall'altra sono anni che vengono sviluppati studi sullo stoccaggio della CO2 nelle profondità della Terra. I metodi di iniezione nel sottosuolo esistono già, anche se i risultati non sono ancora convincenti come ha dimostrato un recente studio, anche per la quantità di energia necessaria a mettere in marcia il processo. Le tecniche stanno però avanzando, con un ritmo sempre maggiore.