Storage e monitoraggio della CO₂

Il successo delle tecnologie CCUS (Carbon Capture, Use and Storage), quale strumento per la lotta al cambiamento climatico, dipende in maniera decisiva, oltreché dalla tecnologia impiantistica di cattura, dalla capacità di rimuovere in maniera permanente la CO₂ catturata.    
La soluzione tradizionalmente considerata, sulla quale si concentrano i maggiori sforzi internazionali, è rappresentata dal geologico della CO₂. È indiscutibile che, al di là delle considerazioni sui costi, sull’efficienza e sull’impatto dei sistemi energetici di produzione, aspetti pur fondamentali, il sequestro geologico della CO₂ sia vincolato, in primis, alla garanzia della gestione dei rischi ambientali nell’ottica della “public acceptance”. In questo contesto, il monitoraggio è la chiave di volta del possibile successo. Le tecniche di monitoraggio trovano applicazione nella fase sperimentale di ricerca e qualificazione del sito, in quella commerciale di sfruttamento, e infine nella sorveglianza del sito una volta esaurite le capacità di storage.
A questo fine grande importanza riveste l’esperienza condotta in progetti dimostrativi a livello internazionale. È in tale ottica che può inserirsi l’iniziativa riguardante l’area del Sulcis, che ha tutti i requisiti per assicurare il successo. L’area suddetta si presta molto bene allo stoccaggio dell’anidride carbonica in quanto è una zona non sismica e presenta formazioni acquifere saline, considerate le più idonee per lo stoccaggio, sovrastate da strati di carbone non utilizzabili. Queste condizioni consentono di sperimentare contemporaneamente due differenti tecnologie: l’iniezione in acquiferi salini e lo stoccaggio in giacimenti non sfruttabili di carbone (ECBM: Enhanced Coal Bed Methane) con contemporanea estrazione del metano presente. Altro elemento non trascurabile, che può determinare il successo dell’iniziativa, è l’assenza di forti ostilità sociali e politiche, trattandosi di un’area che storicamente ha impostato la sua attività economica sul carbone.  
Nell’ambito delle attività finanziate dal Ministero per lo sviluppo economico nel programma sulla “Ricerca di sistema elettrico”, è stata allestita, in collaborazione con l’Universita degli studi “Sapienza” di Roma – CERI una rete fissa di monitoraggio, consistente di sei stazioni di monitoraggio, la cui dislocazione, all’interno della concessione mineraria “Monte Sinni” della Carbosulcis S.p.A., è illustrata nella figura qui di seguito riportata.

Dislocazione delle sei stazioni di monitoraggio all’interno della concessione mineraria “Monte Sinni” della Carbosulcis S.p.A.
Dislocazione delle sei stazioni di monitoraggio all’interno della concessione mineraria “Monte Sinni” della Carbosulcis S.p.A.

La rete ha per obiettivo  la misura diretta al suolo e all’interno di pozzi, delle concentrazioni e del flusso di CO₂, CH₄ e di altri parametri di interesse (quali temperatura, umidità, pH, Eh, concentrazioni in falda ec). La finalità è quella di definire le variazioni naturali dei valori di flusso e/o di concentrazione nei suoli della CO₂ prodotta da processi biologici (background o baseline), quali termini di riferimento per l’individuazione di future eventuali fughe di CO₂ profonda, a seguito di esperimenti di iniezione.

Andamento stagionale della T (°C) e della concentrazione di  CO₂ (%) al’interno del pozzo SARDEGNA 1 a diverse profondità
Andamento stagionale della T (°C) e della concentrazione di  CO₂ (%) al’interno del pozzo SARDEGNA-1 a diverse profondità

L'ENEA, dal canto suo, ha integrato la rete di postazioni fisse con una unità mobile di misura delle concentrazioni e dei flussi di CO₂ da suolo, in grado di monitorare nel tempo, in intervalli temporali ritenuti stabili dal punto di vista della emissività stagionale, diverse zone di interesse, ampliando in tal modo grandemente le potenzialità della rete.

Attività di monitoraggio della concentrazione e del flusso di CO₂ dal suolo
Attività di monitoraggio della concentrazione e del flusso di CO₂ dal suolo

Referente:
Paolo Deiana, paolo.deiana@enea.it