Cattura e stoccaggio della CO2 (CCS): soluzione o miraggio?

Cattura e stoccaggio della CO₂: a che punto siamo davvero? La CCS può contribuire alla neutralità climatica, agendo soprattutto sui settori hard to abate. Tali tecnologie, però, si scontrano con limiti tecnici ed economici tutt’altro che secondari

La speranza di riuscire a liberare l’atmosfera dalla CO2 appassiona un numero crescente di imprese e scienziati. Addirittura le strutture metallo-organiche sono al centro del lavoro di Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi, insigniti del premio Nobel per la chimica nel 2025 vedono tra le loro applicazioni, una che ha molto a che fare con il clima e con la cattura diretta della CO2 alla fonte o addirittura dall’aria. Di cattura e stoccaggio della CO2 si dibatte da anni nel mondo scientifico, tecnologico e politico, tra grandi speranze e cocenti delusioni. A che punto è il loro sviluppo, quali risultati possono garantire e in quale orizzonte temporale? 

Cos’è la cattura e stoccaggio della CO2 (CCS)

Si parla di cattura della CO2 (carbon capture) quando si riesce a separare l’anidride carbonica dalle fonti energetiche – cioè dai materiali da cui si ricava energia, in particolare quelli fossili come carbone, petrolio e gas naturale –, dai gas emessi dalla combustione o dai processi industriali. Questo processo può avvenire prima o dopo la combustione delle fonti fossili, oppure tramite ossicombustione, una tecnica in cui il combustibile viene bruciato con ossigeno puro invece che con l’aria, così da ottenere fumi più concentrati in CO2 e quindi più facili da trattare. Tra le strade più avveniristiche c’è la cattura diretta dall’aria, chiamata DAC dall’inglese Direct Air Capture.

Una volta separata, la CO2 può essere utilizzata (usage) in vari modi: come materia prima in altri processi industriali, convertita in combustibili sintetici o, ancora, iniettata nei giacimenti per spingere verso la superficie il petrolio ancora presente (tale tecnica prende il nome di enhanced oil recovery). Oppure, per evitare il suo rilascio in atmosfera, può essere trasportata e poi immagazzinata in modo permanente, solitamente in formazioni geologiche profonde (storage). In tutti i casi si tratta di tecnologie molto complesse.

Per quali settori è necessario sperimentare la carbon capture

Se si guarda con sempre maggiore interesse alla CCS è perché l’emergenza climatica è conclamata e le misure per contrastarla ancora troppo timide. È vero infatti che l’Unione europea è vicina a rispettare il suo proposito di sforbiciare le emissioni nette almeno del 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990, ed è vero anche che la Cina sembra aver raggiunto il picco, perché nell’ultimo anno le sue emissioni sono calate con costanza. Ma è vero anche che, a livello globale, le emissioni di gas serra dovute ad attività antropiche hanno raggiunto un nuovo record: 53,2 gigatonnellate di CO2 equivalente nel 2024, l’1,3% in più rispetto all’anno precedente. La concentrazione di CO2 in atmosfera ha superato le 420 parti per milione (ppm): prima della rivoluzione industriale ammontava a circa 280 ppm.

La cattura della CO2 appare dunque una strada obbligata – o, almeno, plausibile – per i settori industriali hard to abate, cioè quelli in cui la decarbonizzazione tramite le energie rinnovabili o l’elettrificazione è complessa o insufficiente. È il caso dell’industria del cemento, che genera grandi quantità di CO₂ come sottoprodotto chimico, la siderurgia, la raffinazione del petrolio e la chimica pesante. Ma anche degli stabilimenti che producono vetro, ceramica e fertilizzanti. 

I più importanti progetti di CCS nel mondo

L’Agenzia internazionale per l’energia tiene traccia di tutti i progetti di cattura, trasporto, uso e stoccaggio della CO2 con una capacità annunciata di almeno 100mila tonnellate all’anno (che scende a mille per la cattura diretta dall’aria). Il 2024 – si legge – è stato un anno di “prime volte”: nel Regno Unito ha raggiunto la decisione finale d’investimento la prima centrale elettrica a gas nel mondo dotata di un sistema di cattura e stoccaggio della CO2. Si chiama Net Zero Teesside Power) e produrrà fino a 742 MW di elettricità (sufficiente per più di un milione di case); durante il processo, fino a 2 milioni di tonnellate di CO2 all’anno saranno catturate, trasportate e trasferite sotto il mare del Nord. 

In Svezia, invece, ha tagliato il traguardo della decisione finale d’investimento il primo grande impianto europeo di bio-CCS. È una tecnologia che cattura la CO2 biogenica prodotta dalla combustione di scarti di segherie, residui forestali e altre biomasse, prima che raggiunga l’atmosfera, per poi stoccarla nel sottosuolo e lasciare che si mineralizzi col tempo. La struttura prende il nome di Beccs Stockholm e promette di catturare 800mila tonnellate di CO2 all’anno, più di quelle generate dal traffico stradala della capitale svedese. 

Entrambi gli impianti, quello britannico e quello svedese, saranno operativi a partire dal 2028. È già in funzione dalla primavera del 2024, invece, il primo sistema di cattura delle emissioni generate da una fabbrica di cemento: si trova a Qingzhou, in Cina. Teatro di altre esperienze pionieristiche è il Texas, dove già nel 2017 è entrato in funzione il primo progetto di retrofitting su una centrale a carbone per cattura post-combustione, a Petra Nova. Costato un miliardo di dollari, è rimasto però spento per tre anni perché il crollo dei prezzi del petrolio aveva reso anti-economico rivendere la CO₂ catturata per il recupero avanzato del greggio (enhanced oil recovery).

L’Islanda, invece, è tra i primi Paesi a cimentarsi con la cattura diretta dall’aria. Il primo impianto al mondo basato su questa tecnologia si chiama Orca ed è stato inaugurato nel mese di settembre 2021. Attraverso otto moduli, cattura ogni anno circa 4mila tonnellate di CO2, sfruttando l’elettricità e il calore della vicina centrale geotermica. Il gas serra viene poi iniettato nel sottosuolo basaltico dove, negli anni, si trasforma in roccia.

Ravenna CCS, il primo impianto italiano gestito da Eni e Snam 

In Italia, il primo – e per ora unico – impianto di cattura, trasporto e stoccaggio permanente della CO2 è a Ravenna. Per la precisione, nella centrale Eni di trattamento del gas naturale di Casalborsetti. Gestito da una joint venture paritetica costituita da Eni e Snam, ha dato il via a settembre 2024 alla fase 1, il cui obiettivo è catturare, trasportare e stoccare l’anidride carbonica emessa dalla centrale (stimata in 25mila tonnellate all’anno), per poi trasportarla attraverso gli ex-gasdotti fino alla piattaforma offshore di Porto Corsini Mare Ovest. Lì verrà iniettata nell’omonimo giacimento di gas, ormai esaurito, per restarvi stoccata in via permanente a 3mila metri di profondità. L’impianto è alimentato da fonti rinnovabili, evitando così di emettere ulteriori gas serra in atmosfera. 

Nei prossimi anni si passerà alla fase 2, cioè allo sviluppo su scala industriale. L’intento dichiarato – una volta ottenute le autorizzazioni necessarie – è quello di stoccare fino a 4 milioni di tonnellate di Co2 l’anno entro il 2030, ma le due aziende parlano di un potenziale pari a 16 milioni di tonnellate l’anno, compatibilmente con la domanda di mercato.

La capacità di stoccaggio è ancora molto inferiore alle attese

Le istituzioni dell’Unione europea sembrano credere moltissimo nella cattura e stoccaggio della CO2. La Strategia di gestione delle emissioni dell’industria prevede infatti di rimuovere dall’atmosfera almeno 50 milioni di tonnellate di CO2 all’anno entro il 2030, 280 milioni entro il 2040 e 450 milioni entro il 2050. Per la precisione, alla metà del secolo 140 milioni di tonnellate dovranno essere catturati dai processi industriali, 55 dalle centrali alimentate a combustibili fossili e 230 dalla produzione di energia da biomasse e mediante cattura diretta dall’aria. Più della metà (250 milioni di tonnellate) dovrà essere immagazzinato sottoterra, il resto riutilizzato per produrre carburanti sintetici o materiali alternativi alla plastica.

Il piano è ambizioso, visto che mira a rimuovere l’atmosfera una quantità di gas serra simile a quella generata dall’intera economia italiana in un anno (385 milioni di tonnellate di CO2 equivalente nel 2023). Ad oggi, numeri del genere sono lontanissimi. I progetti CSS in funzione nel Continente sono appena cinque e, nel loro insieme, catturano 2,7 milioni di tonnellate di CO2 all’anno. Di questi, 1,7 milioni in Norvegia, Stato che non fa parte dell’Unione europea. È vero che molti altri progetti sono in fase di pianificazione e costruzione, ma è vero anche che per realizzarli servirà una rete di infrastrutture da costruire ex novo. Tra cui 19mila chilometri di condotte per il trasporto, con un costo stimato per i bilanci pubblici stimato in 140 miliardi di euro entro il 2050.

Il nodo dei costi (che non scendono come previsto)

Proprio quello dei costi è un nodo tutt’altro che semplice da sciogliere. Perché, almeno per il momento, in termini puramente economici queste tecnologie sono tutt’altro che competitive. Fino al 2023 la spesa da parte di governi e aziende per i progetti di CCS ha raggiunto un totale di 83 miliardi di dollari, ma la CO2 catturata nel corso di quell’anno era appena lo 0,1% del totale. 

Stando all’Agenzia internazionale dell’energia, i costi di investimento arrivano fino a 120 euro per tonnellate di CO2 per i sistemi di cattura e stoccaggio e superano i 300 nel caso della cattura diretta dall’aria. Cifre a cui aggiungere quelle per il trasporto e lo stoccaggio (tra i 15 e i 50 euro a tonnellata) e quelle (ancora tutte da valutare) che ricadranno sulle future generazioni per la manutenzione e il monitoraggio dei siti. 

Qualsiasi tecnologia parte con costi elevati destinati a scendere man mano che si oltrepassano le complessità tecniche e la diffusione sul mercato si fa più capillare. Nel caso della CCS, però, questo calo è ancora di là da venire. Climeworks, l’azienda svizzera leader nel settore della cattura diretta dall’aria, aveva promesso di passare da 600 a 100 dollari a tonnellate in quattro anni. Si è trovata però costretta a ridimensionare l’ottimismo: la previsione attuale è di 350 dollari a tonnellata entro il 2030 e 100 entro il 2050. 

Quale futuro per la CCS?

Il futuro della CCS dipenderà dalla capacità di ridurne costi e limiti tecnici, ma non può essere considerata la soluzione principale alla crisi climatica. Rimuovere CO₂ dall’atmosfera sarà necessario soprattutto per i settori hard to abate, ma non deve diventare un alibi per continuare a emettere o per rinviare le politiche di mitigazione. La priorità resta quella di tagliare drasticamente le emissioni alla fonte, e la CCS può solo affiancare – non sostituire – questo sforzo.