Decarbonizzazione dell’uso del carbone in India: ruolo della cattura, dell’utilizzo e dello stoccaggio del carbonio

La complessa ed elaborata rete del carbone che è alla base della fornitura energetica e del sostegno sociale in India dovrebbe essere integrata con il CCUS per la decarbonizzazione senza gravi sconvolgimenti economici e sociali

Questo articolo fa parte della serie Comprehensive Energy Monitor: India and the World

La cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio del carbonio (CCUS) può essere definita come la cattura, l’uso e lo stoccaggio sicuro del carbonio che altrimenti verrebbe emesso o rimarrebbe nell’atmosfera. La logica alla base della cattura e dello stoccaggio del carbonio è quella di consentire l’uso di combustibili fossili riducendo al contempo le emissioni di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera, mitigando così il cambiamento climatico globale. Il periodo di stoccaggio della CO2 supera i periodi di picco stimati di sfruttamento dei combustibili fossili, quindi se la CO2 riemerge nell’atmosfera, ciò avverrà oltre il picco previsto delle concentrazioni di CO2 atmosferica. Anche la rimozione di CO2 dall'atmosfera aumentandone l'assorbimento nel suolo e nella vegetazione (ad esempio il rimboschimento) o nell'oceano (ad esempio la fertilizzazione con ferro) è una forma di sequestro del carbonio attraverso pozzi naturali.

L'opinione tradizionale (ufficiale) in India è a favore dell'uso. La gassificazione su vasta scala del carbone domestico insieme al CCUS è vista come un mezzo per un'industrializzazione su larga scala a zero emissioni di carbonio con la produzione interna di metanolo, ammoniaca (fertilizzante), olefine, acciaio ed energia che migliorerà anche la produzione petrolifera indiana dal suo esaurimento campi petroliferi. I prodotti chimici a base di metanolo e le olefine possono essere utilizzati per la plastica e come sostituti della benzina, del diesel e del GPL (gas di petrolio liquefatto). Utilizzando il carbone domestico come materia prima per la produzione di questi prodotti chimici, l’economia indiana potrebbe potenzialmente risparmiare miliardi di dollari e generare attività e posti di lavoro nazionali attraverso la riduzione delle importazioni di petrolio greggio. A margine, c’è qualche riserva sull’uso del CCUS per ridurre le emissioni di carbonio. Il CCUS è visto semplicemente come un mezzo per estendere l’uso dei combustibili fossili, in particolare l’uso del carbone in India, che ritarderà o addirittura impedirà all’India di fare un salto nel futuro con tecnologie di energia rinnovabile (RE) a basse emissioni di carbonio come quella solare ed eolica. La tecnologia CCUS è considerata non provata, pericolosa (soprattutto nel contesto dello stoccaggio) e costosa.

Utilizzando il carbone domestico come materia prima per la produzione di questi prodotti chimici, l’economia indiana potrebbe potenzialmente risparmiare miliardi di dollari e generare attività e posti di lavoro nazionali attraverso la riduzione delle importazioni di petrolio greggio.

A livello globale, anche le istituzioni più sensibili al clima preferiscono la CCUS come mezzo fondamentale per la decarbonizzazione. Il CCUS è uno dei quattro pilastri di un mondo a zero emissioni di carbonio insieme all’elettrificazione basata sulle energie rinnovabili, alla bioenergia e all’idrogeno secondo l’Agenzia internazionale per l’energia (IEA). Nel settembre 2019, il segretario esecutivo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici ha osservato che "la CCUS non è una destinazione, ma una transizione dall'attuale realtà dipendente dai combustibili fossili a un futuro climaticamente neutro entro il 2050".

Le centrali elettriche indiane sono responsabili della maggior parte delle emissioni di CO2. Il gas naturale derivante dai pozzi di produzione spesso contiene una frazione significativa di CO2 che potrebbe essere catturata e immagazzinata. Altri processi industriali che si prestano alla cattura del carbonio sono la produzione dell'acciaio, dell'ammoniaca e del cemento, la fermentazione e la produzione di idrogeno (ad esempio nella raffinazione del petrolio). Le future opportunità per la cattura della CO2 potrebbero derivare dalla produzione di combustibili a idrogeno da materie prime ricche di carbonio, come gas naturale, carbone e biomassa. Il sottoprodotto della CO2 sarebbe relativamente puro e l’idrogeno potrebbe essere utilizzato nelle celle a combustibile e in altre tecnologie basate sull’idrogeno, ma ci sono costi importanti coinvolti nello sviluppo di un mercato di massa e di infrastrutture per questi nuovi combustibili.

Esistono molti metodi di pre- e post-combustione per la cattura della CO2. Nel processo di assorbimento chimico, la CO2 viene assorbita in un solvente liquido mediante la formazione di un composto legato chimicamente. Quando utilizzato in una centrale elettrica per catturare la CO2, il gas di combustione (post-combustione) viene fatto gorgogliare attraverso il solvente in una colonna assorbente a riempimento, dove il solvente rimuove preferenzialmente la CO2 dai gas di combustione. Successivamente, il solvente passa attraverso un'unità di rigenerazione dove la CO2 assorbita viene rimossa dal solvente. L'assorbente più comunemente utilizzato per l'assorbimento della CO2 è la monoetanolammina (MEA). Questa è la tecnica di separazione della CO2 più avanzata e ampiamente utilizzata attualmente applicata in numerosi progetti su piccola e larga scala in tutto il mondo nella generazione di energia, nella trasformazione del carburante e nella produzione industriale.