Sicurezza e controllo

Allo stato attuale delle conoscenze è altamente improbabile che un sito per lo stoccaggio geologico della CO2, una volta valutato e scelto, subisca delle perdite. Ovviamente la ricerca e la verifica anche degli eventi improbabili costituiscono uno dei campi di applicazione degli sforzi di comprensione e gestione delle tecnologie CCS.

La valutazione della sicurezza delle tecnologie CCS e in particolare del confinamento della CO2 non può essere, e non è, generica o basata su dati standard. Esistono modelli che esaminano i processi geochimici e geomeccanici per simulare e testare un ampio spettro di scenari che includono il tasso di iniezione, il comportamento del fluido iniettato nelle rocce serbatoio, l’intrappolamento della CO2 e la performance di tenuta. Tali modelli sono integrati con i dati relativi a ciascun sito insieme a piani di monitoraggio e mitigazione del rischio (vedi La stabilità dello stoccaggio). A partire da questi modelli di valutazione e dei relativi parametri, ciascun sito sarà studiato per verificarne l’usabilità al fine dello stoccaggio, attraverso vari passaggi che includono:

  • la caratterizzazione del sito attraverso lo studio e valutazione della sua “capacità” di stoccaggio in termini quantitativi, ossia quanta CO2 è possibile conservarvi;
  • la capacità di iniezione di CO2 secondo il tasso richiesto dal ciclo produttivo, ossia quantità iniettabile per unità di tempo;
  • la tenuta, ossia la valutazione del sito in termini di capacità di intrappolamento nel tempo della CO2 iniettata.

 

Queste valutazioni sono ottenute attraverso: l’indagine per immagini della struttura geologica (seismic data); la perforazione di pozzi (se necessario) per studiare le proprietà delle rocce i cui campioni possono essere analizzati anche in laboratorio; e test di capacità di recepimento attraverso l’iniezioni di fluidi di prova.

Per quanto riguarda il controllo, ciascun progetto richiede una specifica e propria strategia di monitoraggio e tecniche appropriate di sicurezza sia passiva sia attiva. Tra quelle del primo tipo rientra il sondaggio in quattro dimensioni (4D) e il posizionamento di sensori per il controllo della pressione e della temperatura sotterranea che forniranno dati utili all’insieme del programma di monitoraggio per il controllo della fase di iniezione, di stoccaggio e di confinamento. Infatti, mentre le mappe a 3D mostrano la latitudine , la longitudine e la profondità di un sito, con la mappatura 4D, attraverso sondaggi ripetuti nel tempo, si controllano i movimenti di gas e fluidi sotterranei.

Le tecnologie di cattura della CO2 presentano ad oggi stadi di maturità diversi, è altresì accettato che esse possono ridurre le emissioni di CO2 dell’80-90%. Tali tecnologie possono essere applicate ad impianti già esistenti, con costi però maggiori rispetto a quelli per nuovi impianti (capture ready) che le utilizzino, e tutte richiedono ulteriori attività di ricerca e sviluppo. Non è infatti al momento possibile definire l’opzione più promettente dal punto di vista dei costi, della gestione e della diffusione. E’ opportuno realizzare al più presto impianti dimostrativi in modo da passare alla fase di commercializzazione entro il 2020.

Vale la pena sottolineare che esistono progetti dimostrativi di grandi dimensioni già in corso che testano la convenienza e la fattibilità di tutto il processo (cattura e stoccaggio) in Norvegia (Sleipner), in Canada (Weyburn) e in Algeria (In Salah).

In Italia, gli orientamenti più recenti sono contenuti nella nuova Strategia Energetica Nazionale, che il Governo ha sottoposto a consultazione pubblica, in cui è evidenziato che le CCS sono tra gli strumenti per l’approccio di lungo periodo alla decarbonizzazione del sistema economico, e nel recente DL sulla crescita 2.0 ove è stata decisa la proroga di un anno alla definizione del progetto Carbosulcis.

 

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Approfondimenti

Nello Speciale Le tecnologie di Carbon Capture and Storage (ENEA 2011), si veda l’articolo Lo stoccaggio geologico della CO2, p. 39-40