Correzione inverosimile per i cambiamenti climatici, dagli scudi solari alla depurazione dell'aria
Il primo impianto al mondo per la raccolta diretta dell’aria è stato inaugurato in Svizzera a maggio.
(CNN)Nella lotta contro il cambiamento climatico, gli sforzi per ridurre le emissioni di gas nocivi come il biossido di carbonio hanno consumato la maggior parte dei titoli.
Ma molti scienziati dicono che la semplice riduzione dell’inquinamento provocato dall’uomo non è sufficiente a limitare il riscaldamento globale a due gradi Celsius, come concordato nell’accordo sul clima di Parigi del 2015: gli esseri umani devono anche escogitare altri mezzi per contribuire a raffreddare il pianeta.
Non c’è carenza di proposte fantasiose per raggiungere questo obiettivo. Alcuni includono l’aspirazione di anidride carbonica dall’atmosfera; altri, incluso uno scudo solare gigante basato sullo spazio, ridurrebbe la quantità di luce solare che raggiunge la Terra.
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Mentre molte di queste soluzioni sono considerate radicali e poco pratiche, altre sono operative da anni. Ma dati i costi spesso elevati, gli effetti collaterali significativi, l’ampiezza e l’impatto internazionale, c’è un sacco di scetticismo sulla fattibilità delle opzioni esistenti.
“Non c’è modo di ridurre le emissioni”, ha affermato Stefan Schaefer, responsabile del programma di ingegneria climatica presso l’Institute for Advanced Sustainability Studies di Potsdam, in Germania. “Senza quello, nessuna delle tecniche può fare qualcosa di utile.”
“Nessuno di loro può essere un proiettile d’argento”, ha aggiunto. “Ma investire un po ‘di soldi per la ricerca di questi approcci ha un senso.”
Ecco alcune delle tecnologie esistenti e uno sguardo su quanto sono realistici.
Sfregando l’aria
Il primo impianto DAC operativo al mondo. Gli esperti dicono che molti altri avrebbero bisogno di essere costruiti per fare la differenza.
Mentre alcuni progetti rimuovono l’anidride carbonica alla fonte – come le centrali elettriche oi giacimenti di gas – prima che entrino nell’atmosfera, la cattura diretta d’aria (DAC) comporta l’estrazione di CO2 dall’aria e la sua conservazione, spesso in serbatoi sotterranei.
Le tecniche chimiche per l’acquisizione di CO2 – come il “lavaggio” (utilizzando un acido alcalino per assorbire CO2) – sono già utilizzate nelle centrali elettriche e potrebbero essere trasferibili a progetti DAC.
Altri metodi suggeriti includono l’uso di alberi artificiali per aspirare carbonio o costruire torri che aspirano l’aria e filtrano la CO2.
Professionisti:
- Di vasta portata : il DAC può combattere le emissioni provenienti da fonti disparate, comprese case e veicoli, non solo singoli punti (come le centrali elettriche).
- Mobile : Poiché la tecnologia è mirata alla CO2 nell’atmosfera, le strutture DAC possono essere installate ovunque sulla Terra.
Contro:
- Costi elevati : Factoring nella costruzione di impianti e montaggio di nuove infrastrutture, il DAC è molto costoso, sia dal punto di vista finanziario che in termini di input di energia.
- Rischi legati allo stoccaggio : alcuni scienziati sono preoccupati per lo stoccaggio di CO2 sotterraneo a causa della possibilità di perdite e della domanda su chi sarebbe responsabile del monitoraggio del gas nel tempo.
Quanto è realistico?
A differenza di altre tecnologie, DAC lo ha reso oltre il tavolo da disegno.
Il primo impianto DAC commercialmente funzionante al mondo è stato inaugurato in Svizzera a maggio. I fan aspirano aria in filtri che assorbono anidride carbonica. Il gas viene quindi convogliato in serre e utilizzato come fertilizzante per la coltivazione.
Ma Schaefer è scettico riguardo alla portata di questa tecnologia: “La domanda con la cattura diretta dell’aria è: quanto può effettivamente raggiungere? Quanta CO2 può effettivamente rimuovere dall’atmosfera? E in che misura dovresti scalarla fino a impatto sul clima globale? “
La costruzione di centinaia o migliaia di impianti DAC richiederebbe una grande quantità di energia e materiali e produrrebbe CO2 nel processo, contribuendo al problema che le piante hanno lo scopo di aiutare a risolvere.
Richard Darton, professore emerito e condirettore dell’Oxford Geoengineering Program presso l’Università di Oxford, è più fiducioso. Ha detto che se le piante stesse usano energia rinnovabile per funzionare, la loro impronta di carbonio potrebbe essere molto piccola.
Buoni alberi vecchio stile
Dagli anni ’70, la Cina ha piantato miliardi di alberi nel tentativo di trattenere l’invasione del deserto del Gobi. La fascia della foresta è conosciuta come il Grande Muro Verde.
Potrebbe sembrare obsoleto, ma la piantumazione di alberi è uno strumento vitale nella battaglia contro i cambiamenti climatici e una delle soluzioni più semplici possibili.
Mentre il rimboschimento reintroduce gli alberi per sbarcare solo recentemente deforestati, l’imboschimento significa piantare alberi in aree che sono rimaste senza foreste per molto tempo (o che non hanno mai sostenuto foreste).
Gli alberi assorbono e immagazzinano l’anidride carbonica, riducendo la concentrazione del gas nell’atmosfera.
Professionisti:
- Basso costo : l’imboschimento è uno dei modi più semplici ed economici per rimuovere la CO2 dall’atmosfera.
- Fattibile : alcuni paesi hanno già progetti di imboschimento di piccole o medie dimensioni, che potrebbero essere facilmente ampliati o replicati altrove.
- Effetti collaterali : Oltre all’effetto positivo sul clima, piantare alberi porta molti altri benefici, tra cui la creazione di posti di lavoro e il miglioramento della fertilità del suolo.
Contro:
- Alimenti più costosi : l’imboschimento di massa potrebbe portare ad aumenti dei prezzi del cibo attraverso la competizione per la terra.
- Più riscaldamento : il cambiamento delle praterie nella foresta oscura quella zona della superficie terrestre, il che significa che più l’energia del sole viene assorbita, il che potrebbe contribuire ad aumentare (piuttosto che ridurre) la temperatura della Terra.
- Effetti collaterali : gli habitat sono distrutti e gli ecosistemi interrotti con conseguenze a lungo termine imprevedibili.
Quanto è realistico?
“Un primo passo utile è smettere di abbattere gli alberi,” ha detto Schaefer. “Succede ancora su larga scala.”
Darton è d’accordo, e vede un grande valore nell’incoraggiare l’imboschimento sulla terra che è adatto.
Ma le nuove aree della foresta devono essere vaste per influenzare il clima globale – generando i problemi sopra descritti – e gli effetti positivi non sono permanenti.
“C’è sempre il problema che nel corso della vita della foresta, il carbonio tornerà nell’atmosfera”, ha detto Darton. “Potrebbe farci guadagnare i decenni di cui abbiamo bisogno, ma a lungo termine non è una soluzione.”
Basta aggiungere lime
L’aumento dell’alcalinità dell’oceano richiederebbe grandi quantità di calcare per influenzare in modo significativo il clima.
Aggiungere altra calce o altri materiali alcalini nell’oceano potrebbe essere un altro modo per rimuovere la CO2 dall’aria. Questa tecnologia è nota come miglioramento dell’alcalinità dell’oceano. Rocce come calcare o silicati verrebbero sminuzzati e dispersi nell’oceano per aumentare la sua capacità di immagazzinare carbonio.
Il calcare viene dapprima estratto, quindi scomposto in calce viva ad alte temperature in un processo che produce anche anidride carbonica. Ma se quella calce viva viene scaricata nell’acqua di mare, gli scienziati dicono che può assorbire circa il doppio di CO2 rilasciata nella prima reazione.
Professionisti:
- Permanente : il gas reagisce con la roccia sott’acqua e diventa inorganico, il che significa che rimane nell’oceano in modo permanente.
- Doppia vittoria : l’aggiunta di calce negli oceani potrebbe anche aiutare a correggere l’aumento dell’acidità oceanica – un pericoloso effetto collaterale dell’aumento delle emissioni di CO2 – e la riduzione dei livelli di CO2 nell’atmosfera.
Contro:
- Logistica : per ottenere un impatto significativo sul clima, enormi quantità di calcare dovrebbero essere estratte, trasportate e abbattute.
- Nuova CO2 prodotta : riducendo i livelli di CO2 a lungo termine, il processo stesso genera anidride carbonica.
- Effetti collaterali : gli effetti sugli ecosistemi esistenti – che si sono sviluppati per adattarsi a un ambiente sempre più acido – sono imprevedibili e potrebbero essere gravi.
Quanto è realistico?
Sempre più persone si interessano a questa tecnologia, ha spiegato Schaefer, che ha affermato che affrontare l’acidificazione degli oceani è qualcosa che poche altre opzioni di geoingegneria possono fare.
Ma sia Schaefer che Darton hanno paura degli effetti sui mari del mondo. “Molti di noi sono piuttosto nervosi riguardo alla distribuzione di sostanze chimiche nell’ambiente marittimo”, ha affermato Darton. “Non sappiamo molto sul mare e su come reagirà ai cambiamenti chimici”.
Per fare qualche significativo passo avanti nella riduzione del carbonio, il miglioramento dell’alcalinità degli oceani dovrebbe essere implementato su una scala molto ampia. Darton ha detto che sono necessarie ulteriori ricerche sugli effetti a lungo termine di questo approccio.
“Sono dubbioso che questo sia qualcosa che potremmo o dovremmo fare a lungo termine”, ha detto.
Ombrelloni nello spazio
Uno scudo solare funzionerebbe come un enorme ombrello sospeso nello spazio.
Nel lontano 1989, l’americano James Early suggerì di installare un gigantesco parasole nello spazio per compensare l’effetto dei gas serra nell’atmosfera terrestre. Immaginava un rifrattore di vetro così grande e pesante che avrebbe dovuto essere costruito sulla luna.
Proposte più recenti progettate per ridurre la quantità di luce solare che raggiunge il nostro pianeta includono uno sciame di sottili dischi metallici riflettenti, un anello simile a Saturno di particelle di polvere iniettate nello spazio dalla Terra o una maglia superfine di fili di alluminio.
Gli scienziati stimano che la riduzione della quantità di luce solare che raggiunge la Terra di appena il 2% potrebbe compensare gli effetti dei livelli di CO2 nell’atmosfera raddoppiata.
Professionisti:
- Effetto immediato : una volta posizionato, lo schermo solare ridurrebbe la temperatura dell’atmosfera terrestre molto rapidamente (entro pochi anni).
- Potenziale illimitato : in teoria, non c’è limite al livello di aumento della temperatura globale che uno scudo solare potrebbe combattere.
Contro:
- Costi elevati : i costi di implementazione sarebbero più alti della maggior parte delle altre tecnologie di geoingegneria.
- Tempestività : occorreranno decenni (se mai) prima che alcuni di questi approcci diventino realtà, a causa delle enormi richieste logistiche.
- Effetti collaterali : gli effetti a catena sui climi regionali e sui cicli idrologici potrebbero essere significativi.
Quanto è realistico?
“In questo momento è molto più fantascientifico di qualsiasi altra cosa”, ha detto Schaefer. “Ad un certo punto in futuro potrebbe essere qualcosa che le persone considererebbero, ma questa è una lunga strada lungo la strada”.
Qualsiasi scudo solare spaziale avrebbe dovuto affrontare enormi costi finanziari e problemi logistici, ha spiegato.
Darton ha evidenziato un altro problema, comune ai progetti di gestione della radiazione solare. “Se li spegni, tutti i modelli mostrano che la temperatura aumenta molto rapidamente”, ha detto. Se implementiamo queste tecnologie, “siamo sposati con loro”.
Iniezioni di zolfo
L’effetto di iniettare aerosol nella stratosfera può essere previsto studiando i vulcani, che pompano anche minuscole particelle nell’atmosfera terrestre.
Gli aerosol sono particelle minuscole – meno di un milionesimo di un metro di larghezza – sospese nell’atmosfera. Gli aerosol artificiali esistono nella lacca per capelli e nella vernice spray, ma provengono anche da fonti naturali.
Molti aerosol naturali presenti nell’atmosfera diffondono luce dal sole, rimandando parte dell’energia solare nello spazio. Questo processo esercita un effetto di raffreddamento sul clima terrestre.
Iniettando artificialmente particelle di solfato – un tipo di aerosol – nell’atmosfera usando aerei da combattimento o palloni giganti, gli scienziati potrebbero aumentare la quantità di luce solare inviata nello spazio e intensificare l’effetto di raffreddamento.
Professionisti:
- Imita il processo naturale : pompando altri aerosol nell’atmosfera si replica ciò che accade quando un vulcano esplode in modo esplosivo – un evento naturale che fa abbassare le temperature, anche se solo temporaneamente.
- Scioglimento inverso : le attuali tendenze climatiche come lo scioglimento dei ghiacci e l’innalzamento del livello del mare potrebbero essere invertite.
Contro:
- Danni all’ozono : gli aerosol solfati nella stratosfera producono acido solforico, che danneggia lo strato di ozono. Ciò significa che vengono assorbiti meno raggi ultravioletti del sole, aumentando il rischio di cancro della pelle e danni agli occhi.
- Costi elevati : i costi per far entrare le particelle nella stratosfera potrebbero essere enormi e in corso.
- Effetti collaterali : la tecnologia potrebbe causare siccità a livello regionale, produrre meno luce solare per l’energia solare e rendere meno blu il cielo.
Quanto è realistico?
Schaefer non pensa che vedremo questa tecnologia nei prossimi anni. “In effetti, sarebbe uno sviluppo molto preoccupante”, ha aggiunto.
“Il lato tecnico delle cose non sembra così difficile da risolvere”, ha detto Schaefer, “ma quello che sembra molto più difficile è il lato sociale e politico, che è fondamentalmente insormontabile”.
Anche se un paese finanzia e implementa un programma di aerosol, le conseguenze potrebbero essere avvertite in tutto il mondo.
“Chi si assumerebbe la responsabilità per i danni causati da un tale intervento?” Schaefer ha chiesto.