Notizie
La società con vincoli di CO2 come obiettivo
22 gennaio 2024 |
Soluzioni alla crisi climatica e utilizzo dell'atmosfera come fonte di materie prime per estrarre la CO2 e produrne materiali pregiati: sono obiettivi ambiziosi. Non teme di non soddisfare le aspettative?
Martin Ackermann: Prima di tutto, una valutazione personale: non siamo sulla buona strada. Gli obiettivi per un'efficiente protezione del clima, come l'azzeramento delle emissioni entro il 2050, sono al momento molto lontani, e c'è molto da recuperare in termini di adattamento al clima, la nostra capacità di reagire in modo appropriato a un clima che cambia. Quindi c'è ancora molto da fare. Ed è meglio iniziare prima che dopo.
Tanja Zimmermann: In effetti, i problemi sono pressanti. Anche se riusciamo a raggiungere lo zero netto e a gestire la transizione energetica, c'è ancora troppa CO2 nell'atmosfera, con le relative conseguenze come lo scioglimento dei ghiacciai e l'aumento di situazioni meteorologiche estreme. È quindi estremamente importante agire ora e fare la nostra parte. E percepisco una grande motivazione soprattutto tra i nostri giovani ricercatori a lavorare su questi temi significativi. Quindi rispetto per il compito - sì; paura di non essere in grado di offrire soluzioni - no.
E l'Empa e l'Eawag riescono a svolgere questo compito erculeo da soli?
MA : Apprezziamo molto la collaborazione con l'Empa, in linea di principio, ma soprattutto sul tema del clima. Vogliamo posizionare il campus comune come un luogo in cui si lavora intensamente sulle soluzioni climatiche. Per svilupparle, è necessario unire tutte le forze disponibili: dalla ricerca di base - in cui i due Politecnici federali sono particolarmente forti - al trasferimento di nuove conoscenze in applicazioni pratiche, che si tratti di nuove tecnologie o di basi scientifiche per il processo legislativo. Ci completiamo perfettamente a vicenda all'interno del settore dei PF.
TZ: Non posso che essere d'accordo con Martin. È fantastico poter collaborare con l'Eawag in modo così semplice ed efficiente. Ma il problema è così complesso che possiamo risolverlo solo insieme, cioè con tutte le istituzioni del settore dei PF, ma anche al di fuori di esso, anche a livello internazionale. Il problema non si ferma al confine. Dobbiamo coinvolgere tempestivamente anche i responsabili delle decisioni dell'industria, dell'amministrazione e della politica, al fine di generare soluzioni con un impatto reale. Come ho detto all'inizio, non stiamo pensando in piccolo.
Quale contributo concreto può dare la ricerca per trovare risposte alla crisi climatica?
MA: Quando si parla di ricerca sul clima, di solito si pensa alle misurazioni e alla modellazione, cioè alla descrizione del problema. Sebbene questo sia assolutamente essenziale, abbiamo bisogno di qualcosa di più, ossia di soluzioni. Possiamo distinguere grosso modo due tipi di risposta alla crisi climatica: Da un lato, la protezione o mitigazione del clima, cioè le tecnologie e le strategie politiche per ridurre le emissioni di gas serra e rimuovere nuovamente la CO2 dall'atmosfera, come prevede "Mining the Atmosphere". Dall'altro lato, l'adattamento climatico, ovvero la mitigazione degli effetti nocivi del cambiamento climatico sui sistemi naturali e umani, come la protezione da eventi meteorologici estremi. Per dirla senza mezzi termini: l'adattamento climatico è proteggere se stessi, cioè prendersi cura del proprio benessere. La protezione del clima è altruistica e ha un impatto globale. Abbiamo bisogno di entrambi, non di uno o dell'altro.
E quale ruolo svolge l'Eawag come istituto di ricerca acquatica?
MA : Secondo le Nazioni Unite, il cambiamento climatico è prima di tutto una crisi idrica. È vero che il clima si sta riscaldando, ma questo sta anche cambiando la disponibilità di acqua e i modelli di precipitazione. Gli inverni diventano più umidi, le estati più calde e secche. Ciò significa che abbiamo due problemi contemporaneamente: in inverno, quantità estreme di acqua possono arrivare sotto forma di forti precipitazioni e causare danni importanti, mentre in estate abbiamo troppa poca acqua in alcuni luoghi. Dobbiamo quindi limitare i danni causati dalle precipitazioni estreme e, allo stesso tempo, "risparmiare" parte dell'acqua per l'estate. Abbiamo quindi definito il clima come uno dei nostri temi chiave all'Eawag, cosa che in passato era meno esplicita.
TZ : Tra l'altro, per l'energia sostenibile è vero il contrario: in futuro, grazie all'espansione del fotovoltaico, avremo energia in eccesso in estate, ma troppo poca in inverno. Per compensare questa situazione, stiamo cercando di "materializzare" l'energia, cioè di convertirla in vettori energetici chimici immagazzinabili, come l'idrogeno o il metano con la CO2 dell'atmosfera.
Il che ci porta a "Mining the Atmosphere"...
TZ: Esattamente. La nostra visione è quella di trasformarci da una società che emette CO2 a una società che ne assorbe attraverso lo sviluppo di materiali e tecnologie appropriate. E questa è una necessità, vorrei sottolinearlo ancora una volta, perché anche dopo la transizione energetica, dobbiamo ancora "ripulire" l'atmosfera dall'inquinamento da CO2 che abbiamo causato negli ultimi 200 anni per evitare un ulteriore aumento della temperatura.
Qual è il vostro calendario di massima?
TZ : Attualmente stiamo lavorando sui vari "pilastri" del nostro concetto: l'estrazione della CO2, la sua conversione chimica e, infine, le tecnologie per poterne produrre materiali a valore aggiunto in cui il carbonio sia legato a lungo termine. I primi progetti di tecnologie a emissioni negative sono già in corso presso l'Empa, come i materiali isolanti realizzati con biochar e i tipi di cemento che assorbono la CO2 durante il processo di indurimento invece di rilasciarla. L'anno prossimo partiranno altre iniziative; io stesso, ad esempio, vorrei lanciare un tema sul legno basato sul mio background di ricerca. Sono in corso le prime discussioni tra le varie parti interessate e sarà sicuramente molto interessante.
MA: Attualmente stiamo lavorando con le nostre istituzioni partner del settore dei PF per sondare le aree in cui possiamo collaborare, ad esempio nel campo dell'acqua e dell'adattamento al clima.
A quali domande specifiche volete dare risposta?
MA : Solo un esempio: Stiamo allestendo un "laboratorio del mondo reale" a Berna, dove collaboriamo con le autorità, i residenti e i partner di ricerca. L'obiettivo è quello di adattare il quartiere in modo che la vita sia ancora piacevole e sicura tra 15 anni, grazie alle "infrastrutture blu-verdi", l'integrazione dell'acqua e della vegetazione nei quartieri: in modo che le persone siano preparate agli eventi meteorologici estremi e allo stesso tempo abbiano a disposizione acqua e raffreddamento sufficienti in estate.
TZ: All'Empa lo sviluppo di materiali innovativi a base di carbonio e delle relative tecnologie, così come gli approcci sistemici, sono al centro dell'attenzione. Per cominciare, ad esempio, nuovi materiali da costruzione con un'impronta di CO2 negativa, nuove tecnologie di produzione per produrre questi - ma anche altre materie prime, ad esempio per l'industria chimica - su larga scala, reattori di metanazione e catalizzatori efficienti per la conversione di CO2 e idrogeno in metano, nonché nuovi concetti per "aspirare" la CO2 dall'atmosfera nel modo più efficiente possibile dal punto di vista energetico. Nel fare ciò, consideriamo tutti i materiali e i processi nel loro intero ciclo di vita - che, ove possibile, si svolge in cicli e non è più lineare.
Le nuove iniziative di ricerca devono anche essere finanziate: da dove vengono i fondi?
TZ : Finanzierò la nostra iniziativa attraverso il mio "Startup Grant", che ho ricevuto dal Consiglio dell'ETH, e i fondi delle nostre riserve - circa cinque milioni in totale. Naturalmente, vogliamo anche raccogliere altri fondi da terzi, sia da agenzie di finanziamento pubblico che dai nostri partner industriali.
MA: Come ho detto, abbiamo definito il tema della protezione e dell'adattamento al clima come un obiettivo strategico e lo sosterremo di conseguenza.
Attualmente ci sono molte iniziative in questo campo, come la "Coalition for Green Energy and Storage" (CGES) e le "Joint Initiatives" del settore dei PF. Non stanno facendo tutti la stessa cosa?
TZ: Tutte queste iniziative sono importanti! Il CGES, un'iniziativa molto ampia dei due Politecnici federali insieme al PSI e all'Empa, si occupa dello stoccaggio dell'energia prodotta in modo sostenibile o della conversione dell'energia solare, ad esempio, in vettori energetici chimici come idrogeno, metano o metanolo, i cosiddetti processi "Power-to-X". L'obiettivo sono i sistemi megawatt, ossia l'implementazione tecnica su larga scala o l'upscaling di tecnologie esistenti con partner industriali, come quelle sviluppate nel nostro dimostratore di mobilità o nella piattaforma ESI del PSI. Anche se ci sono certamente delle interfacce con "Mining the Atmosphere", stiamo già pensando al di là della transizione energetica e abbiamo gli occhi puntati su un sistema economico circolare completamente nuovo, basato su materiali che non generano CO2.
Perché è importante che la Svizzera svolga un ruolo pionieristico in questo ambito?
MA: La protezione del clima ha due aspetti: Il primo è la responsabilità. In quanto Paese ricco e innovativo, con emissioni di CO2 altrettanto elevate, la Svizzera ha una responsabilità maggiore, che dovrebbe anche assolvere. Il secondo è economico: le innovazioni nel campo della protezione e dell'adattamento al clima hanno un enorme potenziale e potrebbero diventare un grande mercato per l'industria svizzera. Nell'ambito dell'adattamento al clima, c'è un fattore aggiuntivo: Tutti i settori cambieranno a causa dei cambiamenti climatici: agricoltura, montagna, insediamenti. È quindi nell'interesse diretto della Svizzera prepararsi e proteggersi dagli effetti negativi del cambiamento climatico.
TZ : La Svizzera continua a essere un leader internazionale nell'innovazione, soprattutto grazie alle condizioni quadro favorevoli del nostro Paese. Siamo quindi in una posizione ideale per sviluppare tecnologie e concetti nell'ambito delle iniziative attuali, per poi applicarli e commercializzarli a livello internazionale. Questo aumenta la competitività dell'industria svizzera.
Immagine di copertina: il direttore dell'Eawag Martin Ackermann e il direttore dell'Empa Tanja Zimmermann (Foto: Marion Nitsch, Empa).