É possível sim, eu já fiz isso uma vez, instalei o Linux Mint Xfce em um cartão de apenas 8 GB, classe 4. Mas ficou lento... e com pouco espaço também.
16 GB classe 10 deve ficar bom. Particione e formate o cartão, entre 2 e 4 partições, depende das suas escolhas:
1 GB ou menos p/ arquivos em geral em FAT16 (para vc poder continuar usando ele normalmente, windows só reconhece FAT16, FAT32 e NTFS e se essa partição for
a primeira!) - essa é opcional, mas ter uma partição dessa quebra um galho muitas vezes.
12 GB para a raiz (/) em EXT4
1 GB p/ swap, em linux-swap (opcional, se vc tiver + de 4 GB de memória ram, não precisa)
o restante para o home, em EXT4
Esses tamanhos que falei na verdade é bastante variável, a raiz pode ficar com 6 GB se vc não for instalar muita coisa. Ubuntu recém instalado, com alguns programas instalados pelo usuário, ocupa um pouco menos que 6 GB. Mesmo instalando bastante coisa, pode ser que precise de até 8 ou 10 GB. Eu tenho muitas coisas instalada (no HD, é claro), muitas mesmo, como TexLive que ocupa espaço pra caramba, e alguns jogos, o último q instalei tinha 1 GB quase, mas mesmo assim a raiz tá ocupando uns 11 GB. Enfim, 12 GB para a raiz tá de bom tamanho, mas se precisar de mais espaço para seus arquivos pessoais na home, então diminua a raiz.
Testei uma vez o desempenho de partição EXT4 para cartões de memória, deixa um pouco a desejar em comparação à FAT16 ou FAT32. Mas lembre-se, Linux tem como partição natural EXT4 ou outras, nem tente instalar Linux em FAT, é besteira.
Ao invés de vc instalar permanentemente o Ubuntu no cartão, vc pode vc pode fazer um cartão SD live, como o CD Live ou USB live. Essa opção é mais fácil, e vc não tem q ficar particionando. Só tem q lembrar de disponibilizar o máximo de espaço possível para o Ubuntu Live, para vc poder atualizar e instalar pacotes. Veja em:
http://www.ubuntu.com/download/help/create-a-usb-stick-on-windows e também
http://ubuntued.info/3-maneiras-de-instalar-o-ubuntu-atraves-duma-pen-usb