Geologiczne składowanie CO2

Projekt ULTIMATECO2 (Understanding the long-term fate of geologically stored CO2) ma poszerzyć wiedzę na temat konkretnych procesów mogących wpływać na długoterminowy los geologicznie składowanego CO2 oraz przyczynić się do opracowania prognoz działania składowisk długoterminowych.

W inicjatywie wykorzystywane są szczegółowe badania laboratoryjne, terenowe i modelowanie dotyczące najważniejszych procesów chemicznych i fizycznych związanych z funkcjonowaniem takich składowisk. Chodzi tu między innymi o mechanizmy zatrzymywania gazu, interakcje między cieczą i skałami oraz skutki mechanicznej integralności skruszonych skał stropowych i uskoków. Do innych efektów należy wyciek z powodu uszkodzeń mechanicznych i chemicznych w pobliżu odwiertu.

W projekcie ULTIMATECO2 oceniono ogólne długoterminowe zachowanie się składowisk w skali regionalnej, pod względem efektywności i bezpieczeństwa, a także przemieszczenia wody słonej i mieszania cieczy w większej odległości od składowiska. Pozwoli to na dokładniejsze przewidzenie skutków składowania geologicznego CO2 dzięki rozwiązaniu problemu niepewności związanej z modelowaniem numerycznym.

Uczeni wykorzystali typowe środowiska geologiczne nadające się na demonstracyjne składowiska, położone w głębokich zasolonych formacjach piaskowca. Jedno składowisko położone jest w zachodniej Lotaryngii (Francja), a drugie na brytyjskim wybrzeżu Morza Północnego.

Opracowano trójwymiarowe modele wiązania gazu dla obu składowisk, w krótko- (wtłaczanie) oraz długoterminowej (po wtłaczaniu) skali czasowej, a prace te potwierdziły znaczenie mechanizmów strukturalnych i rozpuszczania. Przy pomocy modelowania badano także obecność zanieczyszczeń.

Ponadto opracowano innowacyjne modele uwzględniające strefy uszkodzeń i pasma odkształceń w reprezentacji modeli uskoków. Eksperymenty umożliwiły ocenę wpływu wypłukiwania kwasów na właściwości transportowe i integralność mechaniczną wstępnie skruszonych (poprzez zmrożenie) próbek gliny Opalinus.

Konsorcjum opracowało sprzężony model geochemiczno-geomechaniczny, aby ocenić długoterminowy los CO2 w warstwach podpowierzchniowych dzięki uwzględnieniu wymuszonego przepływu i potencjalnego uszkodzenia podczas wtłaczania CO2. Badano także zachowanie uszkodzonych skał stropowych oraz geochemiczne interakcje między gliną i cementem a CO2.

W ramach projektu ULTIMATECO2 powstaną zalecenia dla operatorów i organów regulacyjnych, umożliwiające ocenę długoterminowego działania składowisk. Wiedza naukowa na temat długoterminowej efektywności i bezpieczeństwa składowania CO2 zostanie przekazana nie tylko operatorom, ale także innym interesariuszom, takim jak prawodawcy, firmy budujące składowiska, inwestorzy, naukowcy oraz ogół społeczeństwa.