Come la sabbia verde può catturare tonnellate di anidride carbonica

Un paio di insenature fiancheggiate da palme formano due strette tacche, a circa un quarto di miglio di distanza, lungo la costa di un’isola sconosciuta da qualche parte nei Caraibi. Immaginate una distesa enorme di sabbia verde che assorbe tonnellate di anidride carbonica.

Dopo una visita in loco all’inizio di marzo, i ricercatori del progetto no profit Vesta di San Francisco hanno stabilito che le doppie prese forniscono un luogo ideale per studiare un metodo per catturare l’anidride carbonica.

Sabbia verde, un’opportunità non sfruttata

Entro la fine dell’anno, il Progetto Vesta prevede di diffondere un minerale vulcanico verde noto come olivina, macinato fino a diventare particelle di sabbia, attraverso una delle spiagge. Le onde abbatteranno il materiale altamente reattivo, accelerando una serie di reazioni chimiche che estraggono il gas serra dall’aria.

Questo processo, insieme ad altre forme di miglioramento degli agenti atmosferici minerali, potrebbe potenzialmente immagazzinare centinaia di miliardi di tonnellate di anidride carbonica, secondo un rapporto delle Accademie nazionali dell’anno scorso. È molto più anidride carbonica di quanto gli esseri umani abbiano pompato fuori dall’inizio della rivoluzione industriale. A differenza dei metodi di rimozione del carbonio che si basano su suolo, piante e alberi, sarebbe effettivamente permanente.

Tuttavia ci sono grandi domande su questo processo. Come si estrae, macina, spedisce e diffonde le enormi quantità di minerali necessarie senza produrre più emissioni di quelle che il materiale rimuove? E chi lo pagherà?

I ricercatori non sanno ancora quante onde accelereranno questi processi o quanto bene possiamo misurare e verificare l’assorbimento del carbonio; quali tipi di effetti ambientali potrebbero derivare o quanto prontamente il pubblico abbraccerà l’idea di versare minerali verdi macinati lungo le spiagge.

Agenti atmosferici, riciclare l’anidride carbonica attraverso scale geologiche

Gli agenti atmosferici minerali sono uno dei principali meccanismi che il pianeta utilizza per riciclare l’anidride carbonica attraverso scale temporali geologiche. L’anidride carbonica catturata nell’acqua piovana, sotto forma di acido carbonico, dissolve rocce e minerali di base, in particolare quelli ricchi di silicato, calcio e magnesio, come l’olivina.

Questo produce bicarbonato, ioni di calcio e altri composti che si diffondono negli oceani, dove gli organismi marini li convertono nel carbonato di calcio solido e stabile che costituisce i loro gusci e scheletri. Le reazioni chimiche liberano idrogeno e ossigeno nell’acqua per estrarre più anidride carbonica dall’aria.

Nel frattempo, quando muoiono coralli e molluschi, i loro resti si depositano sul fondo dell’oceano e formano strati di calcare e simili rocce. Il carbonio rimane bloccato lì per milioni o centinaia di milioni di anni, fino a quando non viene rilasciato di nuovo attraverso l’attività vulcanica.

L’idea di sfruttare gli agenti atmosferici per combattere i cambiamenti climatici non è nuova. Un articolo pubblicato su Nature ha proposto di utilizzare silicati per catturare l’anidride carbonica 30 anni fa. Tuttavia il miglioramento degli agenti atmosferici ha ricevuto poca attenzione da decenni rispetto ad approcci più semplici come piantare alberi, alterare le pratiche agricole o persino costruire macchine per aspirare CO2.

Questo è perché è difficile da fare, afferma Jennifer Wilcox, un professore di ingegneria chimica presso il Worcester Polytechnic Institute in Massachusetts. Ogni approccio ha le sue particolari sfide e compromessi, ma ottenere i minerali giusti della giusta dimensione nel posto giusto è sempre un’impresa costosa e complessa.

Nel frattempo, Gregory Dipple presso l’Università della British Columbia sta esplorando vari usi per i minerali molto reattivi e altamente reattivi prodotti come sottoprodotto dell’estrazione di nichel, diamante e platino. Un’idea è semplicemente posizionarli su un campo, aggiungere acqua ed efficacemente fino alla sospensione.

Progetto Vesta, migliorare gli agenti atmosferici costieri

Si aspettano che i cosiddetti sterili da miniera attingano e mineralizzino rapidamente l’anidride carbonica dall’aria, formando un solido blocco che può essere seppellito. I loro modelli mostrano che potrebbe eliminare l’impronta di carbonio di alcune miniere o addirittura rendere le operazioni negative al carbonio.

Il progetto Vesta ha svelato i piani per andare avanti con il suo studio pilota nei Caraibi a maggio. Ciò ha seguito da vicino l’ annuncio della società online Stripe che avrebbe pagato in anticipo il non profit per rimuovere 3.333 tonnellate di anidride carbonica come parte del suo impegno a spendere almeno 1 milione di dollari all’anno per progetti di emissioni negative.

Il progetto Vesta ha ottenuto l’autorizzazione per iniziare a condurre campionature sulle spiagge e intende annunciare la posizione una volta finalizzate le approvazioni per procedere con l’esperimento. Stima il costo totale per il progetto a circa 1 milione di dollari.

L’obiettivo principale dello studio è quello di iniziare ad affrontare alcune delle incognite scientifiche che circondano il miglioramento degli agenti atmosferici costieri. Ricerche e simulazioni di laboratorio hanno scoperto che le onde accelereranno la rottura dell’olivina e l’esecuzione di questo processo potrebbe compensare tutte le emissioni umane annuali.

Il progetto Vesta spera di portare gli scienziati sul sito per iniziare l’esperimento effettivo entro la fine dell’anno. Dopo aver diffuso l’olivina su una delle spiagge, controlleranno attentamente la rapidità con cui le particelle si rompono e si lavano via. Misureranno anche come l’acidità, i livelli di carbonio e la vita marina si spostano nella baia e come si confrontano le condizioni nel sito di controllo.

In definitiva, il team spera di produrre dati che dimostrino quanto velocemente questo processo funzioni e quanto possiamo catturare e verificare l’assorbimento aggiuntivo di anidride carbonica. Tutti questi risultati possono essere utilizzati per perfezionare i modelli scientifici.