La Svizzera deve raggiungere il proprio obiettivo di emissioni nette pari a zero entro il 2050. Per raggiungere tale obiettivo, è innanzitutto necessario ridurre le emissioni di gas a effetto serra come la CO₂. Tuttavia, non è possibile evitare completamente tutte le emissioni di gas a effetto serra. È quindi necessario ricorrere anche a tecnologie che consentano di catturare la CO₂ contenuta nei gas di combustione (ad esempio provenienti dagli impianti di incenerimento dei rifiuti) e di immagazzinarla in modo permanente.

L’impiego di diverse tecnologie di cattura negli impianti industriali comporta tuttavia rischi variabili per l’uomo e l’ambiente (cfr. anche la rassegna dello stato dell’arte realizzata dal Politecnico federale di Zurigo (ETHZ) su incarico dell’UFAM nel 2025). La tecnologia di cattura della CO₂ dai gas di combustione più diffusa a livello internazionale si basa sull’uso di solventi contenenti ammine (circa il 30 % in volume). Questa tecnologia comporta emissioni di ammine, ammoniaca, nitrosammine e nitrammine, queste ultime due sostanze sono considerate cancerogene. In conformità con il principio di precauzione, le loro emissioni devono essere ridotte al minimo e identificate già nella fase di autorizzazione.

Al fine di limitare l’esposizione della popolazione e dell’ambiente nelle vicinanze degli impianti, le autorità richiedono calcoli di dispersione che consentano di simulare la distribuzione degli inquinanti emessi. La modellizzazione della dispersione di ammine, nitrosammine e nitrammine è complessa, poiché le reazioni chimiche nell’atmosfera possono portare alla formazione secondaria di altre nitrosammine e nitrammine. I modelli utilizzati per simulare la dispersione delle emissioni provenienti da impianti di cattura della CO₂ che utilizzano ammine devono quindi essere in grado di rappresentare queste vie di reazione per fornire risultati affidabili.

La divisione Protezione dell’aria e sostanze chimiche dell’UFAM ha incaricato l’Empa di Dübendorf (Prof. Dr. D. Brunner) di realizzare uno studio intitolato «Modellizzazione delle reazioni atmosferiche delle ammine, delle nitrosammine e delle nitrammine provenienti dagli impianti di cattura della CO₂» (rapporto in tedesco, con sintesi in francese e in inglese).

La prima parte del rapporto presenta una rassegna esaustiva della letteratura scientifica che riassume lo stato attuale delle conoscenze sulle emissioni, la dispersione e la trasformazione chimica delle ammine nell’atmosfera. Particolare attenzione è riservata alla chimica in fase gassosa nell’atmosfera.

La seconda parte esamina diversi approcci di modellizzazione volti a simulare la dispersione e la trasformazione chimica delle ammine e dei loro prodotti di reazione. In particolare, mette in evidenza i vantaggi e i limiti dei diversi tipi di modelli per quanto riguarda la loro capacità di rappresentare i processi fisici e chimici rilevanti legati alle emissioni degli impianti di cattura della CO₂.

Il rapporto presenta infine raccomandazioni relative alla modellizzazione e ai dati di input richiesti nell’ambito delle domande di autorizzazione.

La divisione Protezione dell’aria e sostanze chimiche dell’UFAM sta attualmente elaborando, insieme a un sottogruppo di lavoro del gruppo specializzato «Monitoraggio delle emissioni» di Cercl’Air, una raccomandazione volta ad armonizzare la valutazione degli impianti di cattura della CO₂ nell’ambito delle procedure di autorizzazione e della loro attuazione. Il presente studio costituisce una base importante per questi lavori.

Weblinks:

• Modellierung atmosphärischer Reaktionen von Aminen, Nitrosaminen und Nitraminen aus Anlagen zur CO2-Abscheidung
• Technology overview and environmental considerations for post-combustion carbon capture in Switzerland