Per la prima volta, l'Europa seppellirà il suo carbonio non sotto il mare, ma sotto il proprio suolo, inaugurando un nuovo capitolo nella lotta del continente contro il cambiamento climatico. Il 30 aprile 2025, l'UE ha rilasciato la sua prima autorizzazione per lo stoccaggio geologico onshore di CO₂. Finora, tutte le autorizzazioni UE ai sensi della direttiva del 2009 sullo stoccaggio geologico di CO₂ erano offshore.

L'autorizzazione è stata concessa a Carbfix, una società islandese con sede a Reykjavík, per il suo sito di iniezione presso la centrale geotermica di Hellisheiði. L'azienda è cresciuta parallelamente a un'iniziativa di ricerca finanziata dall'UE con lo stesso nome, che ha ricevuto riconoscimenti a livello mondiale per lo sviluppo di un metodo di stoccaggio del carbonio innovativo, sicuro ed efficiente. Il processo trasforma la CO₂ iniettata in roccia carbonatica stabile in soli due anni.

Dall'acqua gassata alla roccia gassata

Mentre la maggior parte dei progetti sul carbonio si concentra sullo stoccaggio offshore, l'approccio terrestre di CarbFix2 segna un cambiamento fondamentale: accelera i processi di mineralizzazione naturale all'interno del basalto, una roccia vulcanica formata dal raffreddamento della lava.

A Hellisheiði, la CO₂ viene catturata dall'impianto geotermico e da due unità di cattura diretta dell'aria. Il gas CO₂ viene disciolto in acqua, proprio come si fa per preparare una bevanda gassata, e pompato in profondità negli strati porosi di basalto, dove i minerali presenti nella roccia reagiscono con la CO₂ e la trasformano in roccia carbonatica solida.

“Si tratta di una pietra miliare e di un passo importante verso un impatto reale e positivo sul cambiamento climatico”, ha affermato Edda Sif Pind Aradóttir, CEO di Carbfix, che ha coordinato CarbFix2, la seconda fase della ricerca finanziata dall'UE. Secondo Aradóttir, la nuova autorizzazione pone l'impianto di Hellisheiði “all'avanguardia nel settore geotermico globale” e conferisce all'Islanda un ruolo di primo piano nella creazione di un'industria che sostiene sia gli obiettivi climatici dell'UE che quelli globali.

A oggi, Carbfix ha immagazzinato oltre 100.000 tonnellate di CO₂. Grazie alla nuova autorizzazione, ora può immagazzinare lo stesso volume ogni anno, con l'obiettivo a lungo termine di immagazzinare fino a 3,2 milioni di tonnellate in trent’anni, compensando completamente le emissioni dell'impianto e catturando il carbonio da altri progetti operanti nel sito.

Dalla ricerca alla realtà

CarbFix è nato nel 2007 come partnership tra industria e mondo accademico, incentrata sulla mineralizzazione della CO₂. Dal 2011 al 2014 è diventata un'iniziativa di ricerca finanziata dall'UE. Le prove sul campo sono iniziate a Hellisheiði nel 2012, e nel 2014 i ricercatori hanno confermato che la CO₂ veniva mineralizzata con successo e hanno iniziato a stoccare le emissioni dell'impianto. Una seconda fase della ricerca, CarbFix2 (dal 2017 al 2021), ha ulteriormente migliorato la tecnologia con l'aiuto di partner di ricerca in Francia, Spagna e Svizzera.

Bergur Sigfússon, responsabile dei sistemi di CarbFix e membro del team fondatore, ha delineato i tre principali obiettivi della ricerca: ottimizzare la tecnologia per la cattura della CO₂ dai processi industriali, integrarla con un mezzo di stoccaggio ed esplorare l'uso dell'acqua di mare nel processo di stoccaggio. “Il nostro concetto generale è quello di utilizzare lo stesso metodo che la natura usa per regolare le concentrazioni di CO₂ a lungo termine nell'atmosfera”, ha affermato Sigfússon.

Imitare la natura

Nel ciclo naturale, la CO₂ atmosferica si dissolve nell'acqua piovana, che poi penetra nel terreno. La CO₂ rende l'acqua acida, consentendole di dissolvere le rocce. Nelle formazioni basaltiche, questo rilascia minerali che reagiscono con la CO₂ per formare carbonato di calcio, intrappolando il carbonio. Carbfix imita questo processo iniettando acqua arricchita di CO₂ negli strati di basalto situati a circa 300-1.000 metri sotto terra.

“Acceleriamo il processo”, ha affermato Sigfússon. “Caricando più CO₂ nell'acqua, la rendiamo più acida in modo che dissolva le rocce più rapidamente.” L'acqua può contenere una quantità di CO₂ molte volte superiore a quella di una bevanda analcolica standard.

Soluzione sicura e scalabile

A differenza dei metodi convenzionali che prevedono il pompaggio di gas CO₂ in formazioni rocciose profonde, come i pozzi petroliferi esauriti, l'approccio di Carbfix dissolve prima la CO₂, riducendo il rischio di perdite e intrappolandola in modo permanente nella roccia solida.

Sebbene lo stoccaggio sotterraneo sia più comune, Carbfix offre un'importante alternativa. Le condizioni geologiche variano in tutto il mondo, sottolinea Sigfússon, quindi sono necessarie diverse opzioni di stoccaggio per raggiungere gli obiettivi climatici globali. La riduzione delle emissioni è chiaramente la priorità, ma Sigfússon è pragmatico. “Ci sono alcune emissioni provenienti dalle industrie pesanti che non possiamo ridurre”, ammette.

Ecco perché Carbfix ha ampliato il proprio raggio d'azione oltre gli impianti geotermici per includere industrie hard to abate come la produzione di cemento, la produzione di acciaio e gli impianti chimici. Attualmente gestisce cinque siti di iniezione in tutto il mondo e collabora anche con la società svizzera Climeworks, leader mondiale nella cattura diretta dell'aria. Insieme, sono diventati il primo team a immagazzinare sottoterra la CO₂ catturata direttamente dall'aria.

Grande potenziale

Secondo Sigfússon, che si definisce un geologo di formazione, il basalto è abbondante e copre quasi tutto il fondo oceanico e circa il 5% delle aree terrestri: “Non è ovunque, ma è abbastanza diffuso da consentire alla nostra tecnologia di avere un impatto globale”.

L'Islanda da sola potrebbe, in teoria, immagazzinare tutte le emissioni annuali di CO₂ del mondo, mentre le estese formazioni rocciose vulcaniche del Giappone potrebbero assorbire da 40 a 400 gigatonnellate, sufficienti a coprire decenni di produzione propria. Naturalmente, i vincoli pratici ed economici fanno sì che solo una parte di questa capacità possa essere utilizzata.

Nel 2022, il ministro dell'Economia, del commercio e dell'industria giapponese, Yasutoshi Nishimura, ha visitato gli impianti di Carbfix in Islanda e, sebbene non siano stati ancora annunciati progetti congiunti, entrambe le parti riconoscono l'enorme potenziale.

Iniezioni di acqua di mare

Attualmente, Carbfix immagazzina circa 90.000 tonnellate di CO₂ nel sottosuolo ogni anno, ma sta lavorando per aumentare la capacità e sfruttare parte dell'enorme potenziale dell'Islanda. Il suo prossimo grande progetto è lo sviluppo di un hub nel sud-ovest dell'Islanda, noto come Coda Terminal, che immagazzinerà la CO₂ catturata e spedita dai siti industriali del Nord Europa. A partire dal 2029, il terminal mira a immagazzinare 700.000 tonnellate di CO₂ all'anno, per arrivare a 3 milioni di tonnellate all'anno entro il 2032.

L'ultima ricerca del team Carbfix si concentra sull'uso dell'acqua di mare, invece che dell'acqua dolce, per iniettare CO₂ nelle rocce sotto il fondale marino, una tecnica testata per la prima volta durante CarbFix2. “C'è un evidente vantaggio”, ha detto Sigfússon. “C'è una quantità incredibile di acqua di mare vicino a tutto questo basalto.” Ma i sali e i minerali presenti nell'acqua di mare pongono sfide tecniche che devono ancora essere risolte.

Man mano che questo esperimento islandese prende slancio, potrebbe offrire un modello globale − trasformando la CO₂ in pietra sotto i nostri piedi − e aiutare il mondo ad affrontare il cambiamento climatico su scala veramente globale.

La ricerca citata in questo articolo è stata finanziata dal programma Horizon dell'UE. Le opinioni degli intervistati non riflettono necessariamente quelle della Commissione europea.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Horizon, la rivista dell'UE dedicata alla ricerca e all'innovazione.

In copertina: Seydisfjordur, Islanda, foto Envato