Pericoloso o Geniale? Il Geoingegneria Potrebbe Detenere la Chiave per Combattere il Cambiamento Climatico

Il termine geoingegneria può suonare audace a prima vista. Come può qualcuno ingegnerizzare qualcosa di naturale o geologico? Tuttavia, non si tratta affatto di agire contro il corso della natura. È piuttosto il contrario. Spesso definita come il ‘piano B del clima’, è un modo per combattere il riscaldamento globale o il cambiamento climatico. 

Il programma di ricerca sulla geoingegneria solare dell’Università di Harvard definisce la geoingegneria come un ‘insieme di tecnologie emergenti che potrebbero manipolare l’ambiente e compensare parzialmente alcuni degli impatti del cambiamento climatico.’ 

Il Programma di Geoingegneria dell’Università di Harvard vede il dominio come un insieme di due ampie categorie: geoingegneria del carbonio o rimozione di diossido di carbonio (CDR) e geoingegneria solare o gestione della radiazione solare (SRM). 

Alcuni studi hanno incorporato una terza categoria, la modifica del tempo. Queste categorie possono avere ulteriori sottocategorie. Ma prima di approfondire, diamo un’occhiata a cosa si riferiscono CDR e SRM.

La geoingegneria del carbonio, o rimozione di diossido di carbonio, come suggerisce il nome, mira a rimuovere il diossido di carbonio dall’atmosfera. Questo approccio considera l’accumulo di diossido di carbonio nell’atmosfera come la causa principale del cambiamento climatico. Il diossido di carbonio danneggia l’ambiente operando attraverso la catena di emissione dalla concentrazione alla temperatura all’impatto. E l’obiettivo della geoingegneria del carbonio è interrompere il legame tra emissioni e concentrazione. 

Il legame dalla concentrazione alla temperatura è ciò che la geoingegneria solare o gestione della radiazione solare mira a interrompere. Più precisamente, mira a riflettere una piccola frazione della luce solare nello spazio. Aumentando la quantità di radiazione solare che ritorna nello spazio, questo processo cerca di raffreddare il pianeta.  

Tuttavia, entrambi questi tipi di geoingegneria possono essere suddivisi in più sottotipi, a seconda della posizione in cui vengono applicati e delle aree che impattano. 

Tipi di Geoingegneria

La gestione della radiazione solare agisce attraverso diverse tecnologie, tra cui l’iniezione di aerosol stratosferici, la modifica dell’albedo superficiale e le microbolle. 

La rimozione di diossido di carbonio, d’altra parte, può avvenire tramite interventi tecnologici come cattura e stoccaggio del carbonio, cattura diretta dell’aria, cattura e utilizzo del carbonio, bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio, fertilizzazione oceanica, weathering potenziato e fotosintesi potenziata. Ognuna di queste tecnologie è distinta dalle altre. 

Iniezione di Aerosol Stratosferici

Questo processo mira a spruzzare grandi quantità di minuscole particelle riflettenti nella stratosfera per raffreddare il pianeta riflettendo la luce solare nello spazio. La gamma proposta di particelle riflettenti include diossido di zolfo, sale finemente polverizzato o carbonato di calcio. La spruzzatura potrebbe essere effettuata da aerei usando cannoni d’artiglieria o grandi tubi per raggiungere il cielo. 

Secondo uno studio guidato da ricercatori dell’Università dell’Indiana, la dispersione di particelle riflettenti la luce solare nell’atmosfera potrebbe rallentare lo scioglimento rapido dell’Antartide occidentale e ridurre il rischio di un innalzamento catastrofico del livello del mare. Paul Goddard, un ricercatore dell’Università dell’Indiana e autore principale dello studio, spiega i potenziali benefici di questo approccio. Lui afferma:

“Esplorare modi per riflettere la luce solare nello spazio prima che venga assorbita dal sistema climatico terrestre potrebbe darci più tempo per affrontare il cambiamento climatico ed evitare o ritardare i punti di non ritorno climatici, come il collasso della calotta glaciale dell’Antartide occidentale.”

Modifica dell’Albedo Superficiale

Questa tecnica proposta di geoingegneria mira a riflettere più luce solare nello spazio migliorando l’albedo terrestre, una misura di quanto della luce del Sole viene riflessa nello spazio dalla superficie della Terra. 

Potrebbe essere realizzata in diversi modi, tra cui coltivare piante che riflettono più luce, coprire grandi aree desertiche o di ghiaccio con materiali riflettenti, imbiancare cime di montagne e tetti con vernice bianca, e altro. 

Per aggiungere più contesto, un alto albedo è quando la maggior parte della radiazione viene riflessa. Al contrario, una superficie a basso albedo si riferisce a superfici oceaniche scure che riflettono una piccola parte e assorbono la maggior parte della radiazione solare sotto forma di calore. 

Illuminazione delle Nuvole Marine

Lo scopo di questa tecnica è generare o creare nuvole più bianche come mezzo per riflettere più luce solare nello spazio. Per raggiungere questo obiettivo, la tecnologia proposta mira a aumentare la concentrazione di goccioline di nuvola più piccole. 

I sostenitori di questa tecnologia raccomandano di sparare grandi quantità di minuscole particelle, come aerosol di sale marino, nelle nuvole marine, che agirebbero da nuclei di condensazione delle nuvole. 

Affinché le particelle raggiungano le nuvole, la proposta suggerisce di iniettare aerosol salati negli strati di nuvole marine spruzzando acqua di mare da imbarcazioni con ugelli capaci di trasformare l’acqua salata in minuscole particelle.

Microbolle

Questa tecnica di geoingegneria propone di iniettare microbolle nei corpi d’acqua o nella schiuma marina per spruzzarle sulla superficie dell’oceano. L’obiettivo è riflettere più luce solare nello spazio alterando l’albedo delle superfici d’acqua. 

Una superficie d’acqua più luminosa avrebbe un albedo più alto, risultando in una minore assorbimento e meno trasformazione dell’energia solare in calore. Ora, esamineremo alcune delle tecniche di rimozione del diossido di carbonio.

Cattura e Stoccaggio del Carbonio

Questo processo è stato originariamente sviluppato dall’industria petrolifera ed è spesso chiamato tecnica di Recupero Avanzato del Petrolio (EDR). Funziona pompando diossido di carbonio pressurizzato nei giacimenti petroliferi per estrarre i depositi rimanenti da campi petroliferi invecchiati e recuperare petrolio altrimenti inaccessibile. 

Cattura Diretta dell’Aria

Un’altra tecnologia proposta per la Rimozione dei Gas Serra (GGR), la Cattura Diretta dell’Aria, potrebbe rimuovere il diossido di carbonio dall’atmosfera del pianeta su larga scala. La tecnica prevede di sfruttare reazioni chimiche per filtrare il diossido di carbonio dall’atmosfera con sostanze che possono agire come filtri selettivi per il diossido di carbonio. Esistono due processi sviluppati: solventi liquidi e sorbenti solidi. 

Un esempio di solvente liquido potrebbe essere una soluzione di idrossido forte in cui il diossido di carbonio si dissolve. In alternativa, il diossido di carbonio potrebbe aderire alla superficie di un sorbente solido, come una resina plastica. 

Cattura, Uso e Stoccaggio del Carbonio

Questa tecnologia propone la rimozione del diossido di carbonio catturando il gas dalle emissioni industriali o direttamente dall’atmosfera. Il gas catturato viene utilizzato come materia prima per la produzione. Rimane immagazzinato nei prodotti fabbricati fino a quando non viene rilasciato nuovamente nell’atmosfera.

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Bioenergia con Cattura e Stoccaggio del Carbonio

Come evidente dal nome, questa tecnica proposta mira a catturare il diossido di carbonio dalle applicazioni di bioenergia e a immagazzinarlo tramite Cattura e Stoccaggio del Carbonio o a riutilizzarlo con la cattura del carbonio. 

Fertilizzazione Oceanica

Questa tecnologia teorica suggerisce di rilasciare grandi volumi di micro e macro nutrienti nelle aree oceaniche dove la produttività biologica è bassa. L’obiettivo è incoraggiare la crescita del fitoplancton che assorbirà il diossido di carbonio atmosferico e lo immagazzinerà. I dati disponibili indicanoalmeno sedici esperimenti di fertilizzazione oceanica aperta negli ultimi 30 anni. 

Weathering Potenziato

L’intervento proposto di weathering potenziato cerca di rimuovere il diossido di carbonio spargendo grandi blocchi di materiale roccioso selezionato e finemente macinato su vaste aree di terra, spiagge e superfici marine. Il processo si ispira al naturale processo di weathering delle rocce silicatiche e carbonatiche. 

I sostenitori di questa teoria vogliono creare un lento processo di carbonatazione che consumerebbe e assorbirebbe quasi un miliardo di tonnellate di diossido di carbonio dall’atmosfera ogni anno. 

Fotosintesi Potenziata

La fotosintesi potenziata svolgerebbe il suo scopo manipolando geneticamente piante e alghe. Funzionerebbe su colture come riso, grano, cotone e alberi. L’obiettivo è far metabolizzare a queste colture più diossido di carbonio assumendo che queste piante possano immagazzinare carbonio aggiuntivo nel suolo. 

Con tutti questi interventi di geoingegneria pronti per essere adottati, è necessario valutare attentamente quanto possano essere benefici o pericolosi nelle loro applicazioni nella vita reale. Esamineremo alcune delle tecniche più popolari e i loro pro e contro.

I Potenziali Benefici e Rischi della Geoingegneria

Pro e Contro dell’Iniezione di Aerosol Stratosferici

Questo processo potrebbe rivelarsi una soluzione al riscaldamento globale compensando l’aumento di temperatura del pianeta dovuto al raddoppio del diossido di carbonio. Poiché si basa sul modello di come grandi eruzioni vulcaniche raffreddano il pianeta, è un processo noto. È anche conveniente e fattibile. 

Gli svantaggi previsti potrebbero includere una riduzione delle precipitazioni o una modifica dei climi regionali, con conseguenti rischi naturali. Questo processo non fermerebbe l’acidificazione degli oceani, e l’interruzione del processo potrebbe provocare un rapido riscaldamento del pianeta se i livelli di diossido di carbonio continuano a salire. 

Pro e Contro dell’Illuminazione delle Nuvole Marine

Il principale vantaggio dell’illuminazione delle nuvole marine è compensare tutto il riscaldamento derivante dal raddoppio del diossido di carbonio. Un altro vantaggio significativo di questo processo potrebbe essere la possibilità di raffreddare i poli più dei tropici, rallentando o fermando la perdita di ghiaccio. Il processo non richiede sostanze chimiche tossiche ed è conveniente e fattibile. 

Tuttavia, bisogna ricordare che l’illuminazione delle nuvole marine è ancora molto a livello teorico, senza test reali effettuati e con le tecnologie necessarie per lo più non disponibili. Il processo potrebbe ridurre le precipitazioni e alterare i climi regionali con effetti disastrosi come l’essiccazione dell’Amazzonia. 

Pro e Contro della Fotosintesi Potenziata

Il piano è trasformare le piante in biochar e farle assorbire il carbonio per finire per essere mescolate nel suolo. Uno dei maggiori vantaggi di questo processo è che è sicuro e mira a rallentare il cambiamento climatico piuttosto che tentare di invertirlo drasticamente. A differenza di molte altre tecnologie di geoingegneria, la fotosintesi potenziata ha il potere di rallentare il tasso di acidificazione degli oceani. 

Tuttavia, l’efficacia della fotosintesi potenziata deve ancora essere dimostrata. Molti esperti ritengono che potrebbe compensare al massimo il 10 percento del riscaldamento dovuto al raddoppio del diossido di carbonio. Il processo è anche ritenuto incapace di prevenire grandi innalzamenti del livello del mare. 

Pro e Contro della Fertilizzazione Oceanica

La fertilizzazione oceanica è sicura e cerca di rallentare il ritmo del cambiamento piuttosto che alterare drasticamente il corso. È in grado di rallentare anche il tasso di acidificazione degli oceani. 

Tuttavia, gli scienziati credono che la sua efficacia possa essere altamente limitata e compensare solo il 5 percento del riscaldamento risultante dal raddoppio del diossido di carbonio. L’applicazione di questo processo potrebbe anche causare o accelerare la deossigenazione degli oceani e danneggiare gli ecosistemi marini.

Mentre molte delle tecniche di geoingegneria sono teoriche e attendono l’applicazione nella vita reale, ci sono alcune imprese che hanno iniziato a lavorare in qualche capacità.  

Aziende che Lavorano su Applicazioni di Geoingegneria

1. Make Sunsets

Make Sunsets lavora principalmente con la tecnica dell’Iniezione di Aerosol Stratosferici. Secondo i dati resi pubblici dall’azienda, ha lanciato 28 palloni e compensato 4.791 tonnellate-anno di riscaldamento. L’azienda crede che l’SAI sia una soluzione immediata e necessaria per raffreddare il pianeta e possa guadagnare tempo all’umanità per passare a un futuro più sostenibile. 

Make Sunsets si presenta come un’azienda di riflessione della luce solare che crea nuvole riflettenti biodegradabili ad alta quota per raffreddare il pianeta. Ha la sua sede a Box Elder, South Dakota, Stati Uniti. L’azienda ha raccolto un finanziamento pre-seed di US$750.000 da Boost VC e Pioneer Fund nel dicembre 2022. 

Geoingegneria: Pericolosa o Geniale

Il cambiamento climatico è una realtà, e c’è una necessità urgente di affrontare queste preoccupazioni attraverso mezzi scientifici e tecnologici il più rapidamente possibile. Se la Geoingegneria potrebbe essere la risposta, sarà il futuro a decidere. È ancora nelle sue fasi iniziali di implementazione, e molte delle tecniche sono limitate a concettualizzazioni teoriche. 

Dal lato positivo, l’implementazione dell’SAI è risultata relativamente poco costosa rispetto ad altre strategie di mitigazione climatica su larga scala. Se non fosse una soluzione completa di per sé, può funzionare come complemento ad altre strategie, servendo come misura temporanea mentre gli sforzi a lungo termine per ridurre le emissioni di gas serra vengono sviluppati e distribuiti. 

Ma tutto ciò deve essere fatto con cautela. È necessario garantire che non vi siano conseguenze dannose o indesiderate, come il degrado dell’ozono o un rapido rimbalzo, quando il processo viene interrotto. 

È necessario condurre ulteriori ricerche scientifiche e tecnologiche per accertare la fattibilità della geoingegneria. Ma certamente apre e amplia l’orizzonte del pensiero scientifico per acquisire più idee su come il cambiamento climatico possa essere combattuto efficacemente.