Trasformare un gas invisibile nel materiale più stabile della Terra: la mineralizzazione della CO₂ apre la strada a uno stoccaggio definitivo, sicuro e senza ritorno.
Uno dei grandi dilemmi della lotta al cambiamento climatico è semplice solo in apparenza: una volta catturata la CO₂ dall’atmosfera o dalle industrie, dove la mettiamo davvero? Le tecnologie di cattura diretta dell’aria o DAC e quelle industriali stanno facendo progressi rapidi, ma il vero nodo resta lo stoccaggio sicuro e permanente.
Per anni la risposta è stata il carbon capture storage geologico, cioè comprimere la CO₂ e iniettarla sottoterra in formazioni profonde, sperando che resti confinata per secoli. Ma esiste un’alternativa radicale che cambia completamente paradigma: trasformare la CO₂ in roccia.
È quello che accade con CarbFix in Islanda, un progetto che ha dimostrato come lo stoccaggio dell’anidride carbonica nel basalto possa attivare un processo naturale di mineralizzazione. La CO₂ viene sciolta in acqua e iniettata in rocce basaltiche, dove reagisce formando carbonati solidi stabili. Il risultato è sorprendente. Oltre il 95% del gas si trasforma in pietra in meno di due anni, rendendo lo stoccaggio permanente e irreversibile.
Secondo il quadro scientifico delineato dall’IPCC, la mineralizzazione rappresenta infatti una delle forme più sicure di confinamento della CO₂, perché elimina alla radice il rischio di rilascio. Cosa vuol dire? Che una volta diventata roccia, non può più tornare in atmosfera.
Il problema dello stoccaggio gassoso e il rischio fughe
Le tecnologie tradizionali di carbon capture storage geologico si basano sull’iniezione della CO₂ in profondità, spesso in giacimenti di gas o petrolio esauriti, dove il gas viene mantenuto in pressione e isolato da strati impermeabili.
Dal punto di vista tecnico, questi sistemi sono considerati sicuri e studiati per trattenere la CO₂ su scale temporali molto lunghe, grazie a meccanismi geologici di intrappolamento strutturale e residuo.
Tuttavia, il limite principale non è solo tecnologico ma anche percettivo e geologico. Infatti la CO₂ resta comunque un fluido compresso, e questo alimenta il timore che eventi naturali come terremoti, faglie o microfratture possano, nel lungo periodo, creare vie di fuga e riportare il gas in superficie.
È proprio questa incertezza, più sociale che immediata, che ha spinto la ricerca verso soluzioni alternative capaci di eliminare del tutto il concetto di “stoccaggio reversibile”, puntando invece su trasformazioni chimiche permanenti come la mineralizzazione.
BOX GLOSSARIO
- Basalto: roccia vulcanica porosa, ricca di calcio, magnesio e ferro. Sono elementi chimici ideali per reagire con la CO₂ e innescare la mineralizzazione. È una delle rocce più diffuse sulla Terra, infatti copre circa il 5% delle superfici continentali e gran parte dei fondali oceanici.
- Cattura Diretta dell’Aria (DAC): tecnologia che utilizza grandi ventilatori e filtri chimici per “aspirare” l’aria ambiente ed estrarre l’anidride carbonica già dispersa nell’atmosfera, rendendo possibile la rimozione attiva delle emissioni.
- Carbonati: minerali solidi, simili al gesso o al calcare, che si formano quando la CO₂ reagisce con elementi come calcio e magnesio. Rappresentano la forma finale stabile e permanente della CO₂ nel processo di mineralizzazione.
Come funziona l’alchimia di CarbFix: dal gas alla pietra
A differenza dei sistemi tradizionali di stoccaggio, CarbFix non si limita a “nascondere” la CO₂ nel sottosuolo, ma la trasforma chimicamente in un materiale stabile e permanente. Il processo sfrutta reazioni naturali tra acqua, gas e rocce basaltiche, ma le accelera attraverso l’ingegneria, comprimendo in pochi mesi ciò che in natura richiederebbe secoli. È una sequenza precisa di passaggi fisici e chimici che porta dalla CO₂ gassosa a un minerale solido.
1. L’acqua frizzante: miscelare gas e liquidi
Il processo parte dalla CO₂ pura catturata (da impianti industriali o tramite cattura diretta dell’aria). Questa viene sciolta in grandi quantità d’acqua fino a formare una soluzione altamente gassata e acida, simile a un’acqua frizzante estrema. In questa fase si crea acido carbonico, fondamentale per avviare le reazioni successive nel sottosuolo.
2. L’iniezione a 1.000 metri di profondità
Questa miscela viene poi iniettata ad alta pressione a circa 1.000 metri di profondità all’interno di formazioni di basalto in Islanda e in nuovi siti in studio nel resto del mondo. Qui, nelle rocce vulcaniche porose, la soluzione può diffondersi facilmente nei microspazi del sottosuolo, aumentando il contatto tra fluido e minerali e preparando il terreno per la trasformazione chimica.
3. La reazione accelerata
Una volta nel basalto, avviene il passaggio decisivo: l’acqua acida dissolve elementi come calcio, magnesio e ferro presenti nella roccia, liberando ioni che reagiscono con la CO₂ disciolta. Il risultato è la formazione di carbonati solidi, che precipitano e riempiono i pori della roccia sotto forma di cristalli stabili. Come spiegano diversi studi, in natura, questo processo di mineralizzazione richiede secoli o millenni, ma il metodo CarbFix lo accelera drasticamente. Infatti oltre il 95% della CO₂ viene trasformato in roccia in meno di due anni, rendendo lo stoccaggio permanente e irreversibile.
I limiti operativi: la sete d’acqua della tecnologia
Se la mineralizzazione della CO₂ rappresenta una soluzione elegante e definitiva, non è però priva di ostacoli concreti. Il principale limite è sorprendentemente semplice: serve molta acqua.
Per funzionare, il processo CarbFix richiede che la CO₂ venga completamente disciolta prima dell’iniezione. Questo significa che per trattare 1 tonnellata di CO₂ possono servire fino a circa 25 tonnellate d’acqua. Una proporzione sostenibile in contesti come l’Islanda, ricca di risorse idriche e geotermiche, ma difficile da replicare su larga scala in regioni aride o già stressate dal punto di vista idrico.
Questa “sete” rappresenta oggi una delle principali barriere alla diffusione globale della tecnologia. Non basta avere le rocce giuste, serve anche accesso abbondante e sostenibile all’acqua, per questo il modello è meno immediato in molte aree del pianeta.
Per superare questo limite, la ricerca si sta muovendo verso una direzione promettente: l’utilizzo diretto dell’acqua di mare. L’idea è sfruttare l’enorme disponibilità degli oceani per applicare la mineralizzazione lungo le coste e nei fondali basaltici, espandendo il potenziale della tecnologia su scala globale senza competere con le risorse idriche dolci.
Se queste soluzioni si dimostreranno efficaci, la mineralizzazione potrebbe passare da tecnologia di nicchia a infrastruttura climatica diffusa, capace di operare ovunque esistano acqua e rocce reattive.
