Negli articoli precedenti, abbiamo affrontato quattro modalità per così dire “tecnologiche” per catturare l’anidride carbonica: la cattura post-combustione, la cattura pre-combustione, l’ossicombustione e la cattura diretta in atmosfera. Oggi ci occupiamo invece di un sistema assai meno tecnologico, ma non per questo meno funzionale: il rimboschimento.
La fotosintesi
Il rimboschimento basa la sua funzionalità su un processo che avviene negli organismi autotrofi, ovvero la fotosintesi. Grazie alla fotosintesi, gli organismi vegetali sono in grado di produrre molecole di glucosio (C6H12O6) a partire da acqua, anidride carbonica ed energia solare. In questo modo, questi organismi sottraggono anidride carbonica dall’atmosfera, restituendo ad essa ossigeno molecolare (O2). La fotosintesi comparve inizialmente nei cianobatteri circa 3 miliardi di anni fa; questo fu un fatto estremamente importante per l’evoluzione della vita, poiché l’atmosfera primordiale era priva di ossigeno. Grazie alla produzione di ossigeno da parte dei cianobatteri, l’atmosfera iniziò ad arricchirsi di questo gas così prezioso per la vita. Oggi, principalmente grazie all’apporto delle foreste, l’ossigeno costituisce il 21% circa della nostra atmosfera.
Contestualmente alla produzione di ossigeno, come abbiamo visto, le piante sono in grado di assorbire anidride carbonica. Nel corso di decine di milioni di anni, la crescita delle foreste sulla Terra ha avuto come conseguenza l’assorbimento di centinaia di gigatonnellate (Gt) di carbonio. È facile a questo punto comprendere come, se la superficie forestale fosse maggiore, tanto maggiore sarebbe l’assorbimento di CO2 da parte dei vegetali.
La deforestazione
Tuttavia, a partire dalla Rivoluzione industriale e in particolar modo dopo la fine della Seconda guerra mondiale, l’uomo ha contribuito in maniera importante a ridurre la superficie forestale nel mondo. Ragione principale di questo fenomeno è quella di ottenere maggiore spazio per le coltivazioni, al fine di sostenere le necessità alimentari di una popolazione che ha subito una crescita decisamente senza precedenti. In virtù dell’intensa deforestazione in corso ancora oggi, è stato stimato da parte dell’International Panel on Climate Change (IPCC) che questo processo abbia causato l’emissione in atmosfera di circa 660 Gt CO2 dal 1750 al 2011. Come si evince dal grafico sottostante, la deforestazione ha causato l’emissione di circa 4 Gt CO2 ogni anno tra il 2000 e il 2009, dato in deciso calo rispetto al decennio precedente.
Flussi di CO2 dalla deforestazione 1750-2011. IPCC, Fifth Assessment Report, WGIII, Chapter 11, Tabella 11.1, 2014, p. 825
Invertendo questa tendenza e programmando estesi interventi di riforestazione, sarebbe possibile fare in modo che le foreste siano preziose alleate nell’assorbimento di anidride carbonica e, conseguentemente, nella lotta al cambiamento climatico. I principali vantaggi di questo sistema di cattura del carbonio sono la grande economicità e la possibilità di essere impiegato senza alcuna necessità di impiegare tecnologie avanzate. Questo rende il rimboschimento immediatamente attuabile, almeno teoricamente, in ogni luogo del pianeta, anche da parte delle popolazioni più povere.
Il limite principale del rimboschimento è però di tipo fisico, poiché le foreste occupano spazi enormi. Come abbiamo visto, ancor oggi la tendenza è quella di deforestare ampie zone della superficie terrestre, in particolar modo nel sud-est asiatico e in molte zone della Foresta amazzonica. Affinché questo processo si inverta, si rendono sicuramente necessarie grandi modifiche nel nostro modo di produrre, trasportare e consumare il cibo, di modo tale da ridurre al massimo la superficie coltivabile necessaria per sostenere la popolazione mondiale.
Bioenergia con cattura e sequestro del carbonio
Questo limite fisico, in realtà, può essere parzialmente aggirato accoppiando il rimboschimento alle tecnologie di cattura del carbonio analizzate nei precedenti articoli. Quando ciò viene fatto, si parla di bioenergia con cattura e sequestro del carbonio (Bio-Energy with Carbon Capture and Storage, acronimo BECCS).
Utilizzando come combustibile biomassa prodotta da zone rimboscate in una centrale provvista di sistemi CCS, è possibile produrre energia ad emissioni negative di CO2. Questo è giustificato dal fatto che la pianta, crescendo, ha assorbito una determinata quantità di carbonio, che tuttavia viene catturata invece di essere rilasciata in atmosfera. A questo punto è possibile piantumare nuovamente il terreno, ricominciando il ciclo e continuando a produrre energia con emissioni negative di carbonio.
Qualora invece la biomassa sia combusta in un apparecchio privo di sistemi CCS, come in una normale stufa domestica, le emissioni di CO2 sono pari a zero, in quanto ad essere rilasciata in atmosfera è l’anidride carbonica assorbita dall’albero nel corso della sua vita. Questo è vero, naturalmente, a patto che il suolo rimanga di tipo forestale (e non venga, ad esempio, cementificato), e fatte salve le emissioni dovute al trasporto della biomassa.
Con questo articolo, chiudiamo la panoramica sui sistemi di cattura del carbonio, in quanto abbiamo esaurito le modalità più promettenti per separare e intrappolare l’anidride carbonica. A partire dai prossimi giorni, inizieremo a parlare delle modalità di sequestro del carbonio, altrettanto interessanti e senza le quali quasi tutti questi sistemi non avrebbero utilità alcuna.
