Riduzione dell’anidride carbonica in atmosfera: un nuovo modello per valutare la stabilità degli idrati di CO₂

È stato pubblicato sulla rivista internazionale Scientific Reports un nuovo studio realizzato da due ricercatrici dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale – OGS, che modella la stabilità degli idrati di metano e di anidride carbonica nei sedimenti marini. La ricerca apre la strada allo sviluppo di nuove strategie per ridurre la concentrazione di gas serra in atmosfera, in particolare quella di anidride carbonica.

Lo studio propone infatti, per la prima volta, un modello su scala globale per individuare le aree dove è possibile la formazione nei sedimenti marini di idrati stabili di anidride carbonica (CO₂): strutture cristalline simili al ghiaccio, in cui le molecole di gas restano intrappolate all'interno di un reticolo di acqua congelata. Questi composti stanno suscitando crescente interesse per il loro potenziale ruolo nella mitigazione del cambiamento climatico, come possibile soluzione naturale per lo stoccaggio a lungo termine della CO₂.

“Sappiamo che gli idrati di gas naturali, principalmente di metano, costituiscono la più vasta riserva di gas del pianeta e si stima che il carbonio organico stoccato negli idrati sia il doppio di quello estraibile da tutte le fonti fossili disponibili” spiega Michela Giustiniani, ricercatrice dell’OGS, chiarendo che “i depositi di idrati di gas naturali sono oggetto di studio da decenni, per comprendere il loro potenziale come risorsa energetica e il loro impatto sull’ambiente”. 

 

La ricerca sviluppata dalle ricercatrici dell’OGS considera alcuni parametri chiave come salinità dell’acqua e profondità del mare, gradiente geotermico e spessore dei sedimenti. I risultati pubblicati su Scientific Reports indicano che le regioni polari e le aree costiere con acque poco profonde, e caratterizzate da salinità e gradiente geotermico ridotti, sono le aree più promettenti per la formazione e stabilità nel tempo degli idrati di CO₂. 

 

In passato sono stati sviluppati numerosi modelli empirici e teorici per comprendere e modellare la stabilità degli idrati di metano, mentre, fino ad oggi, le conoscenze sulla stabilità di altre forme di idrati, come quelli di CO₂, sono rimaste piuttosto limitate.

 

“Questo lavoro rappresenta un passo importante nella comprensione dei processi di formazione degli idrati di CO₂ al di sotto dei fondali oceanici” spiega Umberta Tinivella, ricercatrice dell’OGS e prima autrice dello studio. “La nostra modellazione è un punto di partenza e una guida per future applicazioni tecnologiche sia per lo stoccaggio di anidride carbonica in forma idrata sia per la sua sostituzione del metano nell'idrato naturale. Con questi approcci si otterrebbero sia vantaggi energetici (estrazione del metano dagli idrati naturali) che benefici ambientali (riduzione delle emissioni di CO2 nell’atmosfera), in linea con le richieste legate alla transizione energetica e alla neutralità climatica” precisa Tinivella.

 

Questa ricerca deve considerarsi pioniera e propedeutica per studi a scala locale, per valutare gli aspetti quantitativi  prima di pianificare lo stoccaggio di CO₂ in forma idrata.

 

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La ricerca è stata realizzata nell’ambito del progetto PRIN – PNRR “CO₂-RESTO”, finanziato dall’Unione Europea – Next Generation EU, dedicato allo studio di soluzioni affidabili per lo stoccaggio a lungo termine della CO₂ nei sedimenti marini sotto forma di idrati (https://www.ogs.it/it/progetti/co2-resto).

 

• Link alla pubblicazione 

Tinivella, U., Giustiniani, M. Global marine modeling of CO2 hydrate stability. Sci Rep 15, 25161 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-10802-8

https://www.nature.com/articles/s41598-025-10802-8?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20250711&utm_content=10.1038/s41598-025-10802-8 

Fig 1 - Stabilità dell'idrato di CO2 e CH4 in Artico

Fig 2 - Stabilità dell'idrato di CO2 e CH4 in Antartide

Fig 3 -  Stabilità globale dell'idrato di CO2