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Fra le varie tecniche di CCS il sequestro mineralogico appare quella potenzialmente più vantaggiosa, consentendo di intrappolare permanentemente la CO2 nella struttura di carbonati stabili, attraverso un processo definito di carbonatazione minerale. La Toscana Meridionale grazie alla presenza di analoghi naturali, costituiti da numerosi giacimenti di magnesite incassati in rocce serpentinitiche delle unità ofiolitiche liguri, offre vaste possibilità di studio a riguardo. In questa tesi di laurea è stato preso in considerazione il giacimento di magnesite di Castiglioncello, in provincia di Livorno.Il progetto ha previsto un approccio multidisciplinare attraverso una caratterizzazione geologica, petrografica, geochimica ed isotopioca del deposito, con il fine di elaborare un modello genetico che permettesse di comprendere processi e condizioni che hanno permesso la formazione del giacimento di magnesite sequestrando in maniera naturale ingenti quantità di CO2.

Una prima fase è consistita nella caratterizzazione geologica dell’area di studio, localizzata nella parte meridionale dei Monti Livornesi pochi chilometri a Nord del paese di Castiglioncello. A tale scopo è stato effettuato un rilevamento geologico in campagna con la realizzazione di una carta geologica interpretativa alla scala 1:5.000. In seguito, su campioni rappresentativi sono state effettuate analisi di laboratorio. Un preliminare studio petrografico, tramite microscopio ottico e microscopio elettronico a scansione (Scanning Electron Microscope; SEM), ha permesso di caratterizzare i principali litotipi (Fig. 2) e di identificare una precisa sequenza di alterazione, connessa con la formazione del deposito. Le analisi geochimiche, invece, sono state condotte sia su polveri di roccia totale tramite XRF (X-ray fluorescence) che su singole fasi minerali, mediante microanalisi EDS (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) ed hanno consentito di determinare le variazioni chimiche legate al processo di alterazione all’interno dell’incassante e dei filoni mineralizzati. Infine, è stata analizzata la composizione isotopica (O, C) di minerali carbonatici provenienti dai filoni principali, per cercare di stabilire l’origine dei fluidi ricchi in carbonio, che hanno preso parte alla formazione del deposito e le condizioni di formazione.
In questo studio, grazie ad osservazioni di campagna ed analisi petrografiche, geochimiche ed isotopiche, sono stati individuati una serie di fattori, che hanno permesso un’elevata efficenza del processo di carbonatazione minerale durante la genesi del deposito di Castiglioncello.
Le osservazioni effettuate risultano utili per una futura applicabilità su scala industriale del sequestro mineralogico della CO2 in rocce ultramafiche, fornendo indicazioni sia per la scelta di un sito idoneo al confinamento, sia sulle condizioni al contorno da riprodurre, per un elevata efficenza del processo.