Augusta, Sicilia: alla scoperta del primo impianto che cattura CO2 in mare

Nato da un’azienda made in Italy, si tratta del primo circuito industriale al mondo in grado di stoccare anidride carbonica nell’acqua salina e contemporaneamente contrastare l’acidificazione dei mari. Ecco come funziona l’impianto di Limenet

Profumo di salsedine, aria secca, il termometro che accarezza i 30 gradi. Qui ad Augusta, cittadina della Sicilia orientale che conta oltre 30mila abitanti, è nato il primo impianto con l’ambizione di stoccare Co2 usando l’acqua marina: ovvero eliminarla dall’atmosfera e intrappolarla per migliaia di anni. Inoltre, rendendo l’acqua del mare più alcalina, e quindi più resistente all’acidificazione. Non è un problema da poco: l’acidificazione dei mari e degli oceani è una delle minacce più importanti innescate dal riscaldamento globale. Ecco perché la proposta di Limenet suona davvero interessante sotto diversi punti di vista. Nel team aziendale ci sono oggi 16 persone tra ricercatori, ingegneri e project manager: l’azienda ha raccolto in un secondo round di investimenti 5 milioni di euro, dopo il primo da 2 milioni. L’obiettivo è dimostrare la rimozione di 200 chilogrammi all’ora di CO2 tramite il suo impianto.

Sulla portata rivoluzionaria di quest’innovazione, al porto di Augusta, appare una consapevolezza relativa, ma tutti invece conoscono i due giovani che qui lavorano ogni giorno al piccolo impianto su una delle banchine. Mattia e Federico sono gli alfieri di Limenet, la startup italiana che ha sviluppato quest’innovazione, in questo angolo d’Italia così lontano dalla sede aziendale. Quella di Limenet è una storia che infatti nasce a Lecco, da dove arriva il fondatore Stefano Cappello e dove lavorano i dipendenti dell’azienda. Quasi alla punta opposta dello Stivale, ad Augusta, il sole batte forte anche a fine ottobre: in una di queste aggiornate assolate, ancora adatte perfino ad un bagno al mare, Moveo è andato alla scoperta dell’impianto di Limenet.

Come sciogliere la Co2 nell’acqua del mare

Catturare la CO2 in eccesso usando un metodo chimico è in realtà una delle cosiddette “nature based solutions“, una soluzione impiegata dalla Natura da milioni di anni. Quello che serve alla tecnologia di Limenet è molto semplice: acqua marina, energia rinnovabile e carbonato di calcio. E’ una soluzione di stoccaggio inedita a livello industriale, dato che come spiega il prof. Stefano Caserini, scientific advisor di Limenet, «l’alcalinizzazione è esplosa all’incirca negli ultimi 5 anni. Al momento noi siamo i pionieri a livello assoluto nella realizzazione di un impianto di stoccaggio in mare: non c’è un altro al mondo che abbia fatto qualcosa di simile».

Sulla banchina del porto di Augusta dove è strutturato il primo impianto, ancora in fase di sviluppo e quindi non pronto alla piena produzione, intervistiamo uno dei due lavoratori “siciliani” di Limenet, Federico Comazzi.  «Il nostro primo obiettivo è la cattura e lo stoccaggio della CO2, ora ci stiamo focalizzando su questa seconda fase: il tutto parte da un processo naturale, il processo di dilavamento delle rocce calcaree. Pensiamo ad esempio a quando le piogge causano il dilavamento delle rocce, che poi in seguito insieme all’acqua raggiungono mari e oceani dove queste rocce calcaree grazie proprio alla loro natura fisica danno la potenzialità all’acqua marina di riuscire a catturare anidride carbonica. C’è sempre una sorta di equilibrio tra concentrazione di CO2 in mare e in aria, quindi l’aggiunta di rocce calcaree migliora l’assorbimento da parte dei mari e oceani di CO2».

Affaire regulatory specialist a Limenet, Federico qui è anche delegato alle analisi e alla ricerca per capire come ottimizzare il processo generale e regolarlo. Come il suo collega Mattia, Federico non ha ancora trent’anni eppure mostra la competenza che discende dal suo percorso accademico, passato da una laurea in Scienze e tecnologie per l’Ambiente e il territorio all’Università Bicocca di Milano per arrivare ad uno stage al Politecnico da cui poi è entrato in contatto con Limenet. Sarà l’aria mediterranea, il fascino della scoperta continua di un’innovazione – che significa risoluzione quotidiana di problemi – e la condivisione di un’esperienza professionale unica con il suo collega Mattia, ma davvero dell’immaginario da timido ricercatore resta poco quando si incontra Federico: vestiti comodi da lavoro, leggeri per il caldo estremo e buone relazioni con tutti gli operatori del porto. Come uno del posto, che condivide la quotidianità del porto siciliano. Ci racconta come funziona l’impianto di Augusta e in generale la tecnologia che lo alimenta: «Il nostro processo si basa su 3 tipi di materie prime: acqua di mare, ecco perché siamo qui al porto, quindi idrossido di calcio e poi la Co2 che vogliamo stoccare. Noi andiamo a miscelare acqua di mare insieme a Co2 creando così una soluzione acida, infatti la Co2 è una molecola che va a creare acidificazione.

Dalla soluzione acida arriva l’aggiunta dell’idrossido di calcio: e così restituiamo dei parametri corretti per reintrodurre la Co2 in mare in modo totalmente diverso, cioè in ioni bicarbonato. Nel nostro caso usando idrossido di calcio diventeranno ioni bicarbonato di calcio: “ioni bicarbonato” può sembrare un’espressione pericolosa ma si tratta di una delle componenti presenti ad esempio nell’acqua minerale che consumiamo ogni giorno».

La scelta degli ioni di calcio è stata fatta perché permette con una sola molecola di idrossido di calcio di catturare due molecole di CO2.«Al momento l’anidride carbonica la stiamo acquistando: una volta raccolta ci viene consegnata e l’andiamo a stoccare. La CO2 è di tipo biogenico, cioè proviene da origini naturali». Di fatto, l’anidride carbonica arriva all’impianto in un tank di Co2 allo stato liquido che poi un gassificatore renderà utile per la miscelazione con l’acqua del mare e la calce.

Contrastare l’acidificazione dei mari

I grandi depositi di CO2 sulla Terra sono in realtà le grandi distese d’acqua del nostro Pianeta: mari e oceani. Attraverso l’acqua salata, queste gigantesche distese d’acqua assimilano anidride carbonica e ne neutralizzano l’acidità per mezzo dell’azione delle rocce carbonatiche. Il problema contemporaneo è che oggi l’estrema diffusione di anidride carbonica prodotta dall’uomo ha sovraccaricato mari e oceani: così i mari tendono progressivamente ad acidificarsi. Una minaccia esistenziale per la vita sott’acqua e per la vita sulla Terra.

«Siamo partiti dal Mediterraneo perché siamo un’azienda italiana, ma il nostro obiettivo è costruire altri impianti in Italia e nel mondo», spiega Comazzi. Il Mediterraneo è uno degli hotspot della Terra, ovvero una di quelle zone dove l’incidenza del riscaldamento globale è avvertita maggiormente: ecco perché, a prescindere dalla provenienza dell’azienda, ha assolutamente senso iniziare in un porto del Mediterraneo una sperimentazione utile a contrastare l’acidificazione marina: «Attraverso la nostra opera di stoccaggio, ridiamo questo “potere tampone“ all’acqua del mare. Infatti l’acqua marina resiste normalmente a processi di acidificazione grazie alle sue proprietà specifiche, ma l’aumento ingente di CO2 nell’atmosfera ha messo sotto stress questa capacità. I nostri bicarbonati restituiscono invece parte di alcalinità all’acqua, ridando questo potere tampone per resistere alla pressione di CO2». In sintesi, nel processo di restituzione dell’acqua al mare, quest’ultima ha un Ph più elevato rispetto a quando è entrata e questo aiuta a contrastare l’acidificazione marina.

L’impianto di Limenet estrae acqua dal mare e la restituisce: per fare in modo che il composto finale non sia eccessivo, le componenti di carbonato di calcio e CO2 devono essere bilanciate rispetto all’acqua estratta. «Pensiamo ad una tazzina di caffè: uno può aggiungere da 1 a 10 cucchiaini, oltre un certo quantitativo di zucchero quest’ultimo non riuscirebbe più a diluirsi», spiega ancora Federico. «Noi dobbiamo garantire uno stoccaggio della Co2 del mare, ovvero che rimanga intrappolata per molti migliaia di anni in forma di bicarbonati di calcio. Vogliamo ad esempio evitare un degasaggio dell’acqua, che provocherebbe un eccesso di Co2 nel mare». La comunità scientifica concorda su una permanenza degli ioni bicarbonato compresa tra i 10mila e i 100mila anni. Per garantire che questo avvenga, Limenet controlla in particolare il parametro della presenza di omega aragonite calcite, che aiuta a capire il livello di saturazione dell’acqua con bicarbonati di calcio. Infine, è assolutamente importante monitorare l’effetto che questa soluzione di acqua restituita al mare può comportare per fauna e flora marittima. Dal punto vista biologico, Limenet ha considerato due organismi target che sono alla base della catena trofica alimentare marina: il plancton e gli organismi bentonici, ovvero tutti coloro che vivono sui fondali oceani o ancorati ad una struttura di sostegno.

«I primi risultati sono molto incoraggianti, cioè abbiamo visto un arricchimento della vita marina. Sicuramente perché limitiamo l’acidificazione ma anche perché diamo a questi organismi calcarei che popolano il mare benessere e materia prima per costruirsi gusci o esoscheletri»

Come funziona l’impianto di Limenet

A fianco a Federico Comazzi, c’è Mattia Fasoli ad occuparsi della gestione dell’impianto di Augusta. Anzi, questo ragazzo ancor più giovane di Federico è quello che ha disegnato il posto di lavoro in cui ogni giorno si adopera fisicamente per guidare e migliorare l’impianto: ha immaginato e progettato l’impianto su carta e oggi ci lavora dentro ogni giorno, sudando e sporcandosi le mani (nel senso più nobile di quest’espressione): «E’ sempre stato un mio sogno lavorare in un impianto che ho contribuito a creare».

Specializzato in design 3D e con una formazione estremamente tecnica, Mattia ci guida nella spiegazione del funzionamento concreto dell’impianto di Augusta: «Per prima cosa, l’impianto estrae l’acqua di mare che è pescata da una pompa sommergibile. L’acqua è portata all’interno del circuito principale dove incontra un sensore di flusso che serve a misurarne la portata».

Successivamente l’acqua prelevata è inserita tramite un’altra pompa in un circuito secondario: in questo si trovano due sensori, uno di torbidità e uno di Ph. Servono a confrontare questi due parametri tra inizio e fine processo. A questo punto, è aggiunta la Co2 tramite un miscelatore statico più piccolo: quest’ultimo serve a facilitare la reazione tra Co2 e acqua. Infine, l’acqua torna nel circuito principale dove il miscelatore più grande conclude il mix tra acqua e Co2. «Da questo miscelatore si passa al primo dei due reattori, dove appunto avviene la reazione. Nei reattori avviene l’immissione dell’idrossido tramite quello che chiamiamo “latte di calcio” che reagisce con l’acqua mischiata alla Co2. Potremmo stimare che circa in un minuto si ottiene la reazione complessiva».

Dai due reattori c’è quindi l’uscita e lo scarico dell’acqua: in questa fase si controlla torbidità e Ph per verificare che siano uguali o meglio con un Ph più alto per agevolare l’alcalinizzazione idrica.

Infine, un tubo flessibile scarica in un nuovo punto della banchina l’acqua inizialmente così trattata. Vale la pena ricordare che tutto il processo produttivo di quest’impianto è alimentato da energia rinnovabile. E’ chiaro che bisogna controllare molti parametri d’impatto come l’effetto che l’acqua così arricchita ha sulla vita marina o sulla qualità dell’acqua del mare nel luogo in cui viene rimessa, anche in base all’impatto delle correnti marine specifiche. Oppure valutare la capacità di intrappolamento in relazione alla capacità di stoccaggio di CO2.

Per questo l’impianto è in fase sperimentale: l’obiettivo è arrivare allo stadio TRL9, cioè una struttura in grado di realizzare applicazioni industriali. Per esempio offrire la possibilità di compensazione sul mercato dei crediti di Co2 attraverso la realizzazione di bicarbonati di calcio da versare in mare.  L’impianto di Limenet di Augusta, il primo del suo genere, ha una capacità di lavorazione di 800 tonnellate di anidride carbonica l’anno. Nel mondo, al momento sono state rimosse circa 10mila tonnellate di CO2 ma sarà necessario raggiungere i 10 miliardi tonnellate CO2 entro il 2050 per arrivare ai target previsti dagli Accordi di Parigi. Servono tutte le tecnologie possibili e le soluzioni più efficaci e meno impattanti per l’ambiente circostante: la proposta della startup di Lecco sembra poter essere utile a questo scopo. La giornata ad Augusta volge al termine, Mattia e Federico tornano nel residence dove soggiornano per una doccia e una cena veloce.

Anche se in Sicilia il tempo sembra scorrere più lentamente, per loro le lancette dell’orologio corrono rapide: la riuscita del progetto di Limenet condizionerà anche la loro vita professionale. E le loro aspirazioni: entrambi ci raccontano come questo lavoro sia anche una risposta alle preoccupazioni per la crisi climatica. Una prova di come le nuove generazioni, oltre la protesta, abbiano vogliano di rispondere concretamente con il proprio lavoro a questa sfida. E di come l’Italia, nonostante le apparenze, sia ancora culla di giovani rivoluzionari in grado di trasformare in impresa le proprie ambizioni professionali.