Geologiczne składowanie dwutlenku węgla — kamień węgielny przyszłej gospodarki odpadami energetycznymi

Naukowcom udało się znaleźć nowy sposób na wychwytywanie emitowanego dwutlenku węgla, a przekształcenie go w minerały węglanowe składowane głęboko pod powierzchnią ziemi zajęło im niecałe 2 lata.

Według sprawozdania Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) światowa emisja dwutlenku węgla osiągnęła w 2018 roku najwyższy poziom w historii. „Wskutek większego zużycia energii światowa emisja dwutlenku węgla związana z energetyką wzrosła do 33,1 Gt, czyli o 1,7 %” — ogłosiła IEA, podkreślając potrzebę podjęcia szybszych i bardziej zdecydowanych działań na rzecz walki ze zmianami klimatycznymi.

Niektórzy naukowcy pracują nad nowymi metodami załagodzenia zjawiska globalnego ocieplenia, w tym nad rozszerzeniem technologii sekwestracji dwutlenku węgla, znanej też pod skrótem CCS (Carbon Capture and Storage). W ramach finansowanego przez Unię Europejską projektu CarbFix2 poczyniono duże postępy w opracowywaniu bezpiecznego, wydajnego i ekonomicznego procesu i technologii trwałego składowania dwutlenku węgla w postaci minerałów pod powierzchnią ziemi.

Technologia CCS jest znana od lat 70. XX wieku, jednak ze względu na różne przeszkody utrudniające jej powszechne zastosowanie — przy czym najważniejszymi są jej koszty — wykorzystuje się ją w ograniczonym zakresie. Technologia CCS polega na wychwytywaniu dwutlenku węgla emitowanego z dużych źródeł punktowych, takich jak elektrownie, sprężaniu go i transportowaniu do dogodnego miejsca składowania, w którym jest on wtłaczany do gruntu. Podczas tego procesu, w ramach którego wykorzystywane są składowiska w głębokich formacjach geologicznych, dwutlenek węgla jest przeobrażany do wysokociśnieniowej, ciekłej postaci zwanej nadkrytycznym dwutlenkiem węgla. W takiej postaci dwutlenek węgla wtłaczany jest bezpośrednio do skał osadowych w wyeksploatowanych złożach ropy naftowej i gazu ziemnego oraz pokładach węgla lub w formacjach solankowych. Jednakże konwencjonalna metoda CCS niesie za sobą pewne ryzyko. Jak wspomniano na stronie internetowej projektu, gaz może ulatniać się z powrotem do atmosfery „lub do położonych powyżej warstw wodonośnych”.

Bezpieczniejsza technologia

Partnerzy projektu uważają, że ich metoda jest bezpieczniejsza od tradycyjnych technik CCS, „ponieważ polega ona na natychmiastowym zmagazynowaniu dwutlenku węgla w postaci płynnej oraz jego szybkiej mineralizacji, która powoduje jego trwałe unieruchomienie”. Na stronie internetowej wyjaśniono, w jaki sposób rozwiązano kwestię ryzyka ulotnienia: „Rozpuszczenie dwutlenku węgla w wodzie eliminuje większość tego ryzyka, ponieważ woda nasycona dwutlenkiem węgla ma większą gęstość niż woda, która jest go pozbawiona. Wykazano również, że reakcje chemiczne pomiędzy bazaltową skałą macierzystą a wtłaczaną wodą zawierającą dwutlenek węgla zachodzą bardzo szybko, co skutkuje trwałą mineralizacją ponad 95 % sekwestrowanego dwutlenku węgla w czasie krótszym niż dwa lata”.

Trwający obecnie projekt CarbFix2 (Upscaling and optimizing subsurface, in situ carbon mineralization as an economically viable industrial option) opiera się na sukcesie swojego poprzednika — projektu CarbFix (Creating the technology for safe, long-term carbon storage in the subsurface), który trwał od 2011 do 2014 roku. Polegał on na wtłaczaniu rozpuszczonego w wodzie dwutlenku węgla do reaktywnych skał bazaltowych. Technologia była testowana w elektrowni geotermalnej w Hellisheidi, na Islandii. Elektrownia ta wytwarza energię elektryczną i wykorzystuje gorącą wodę z wulkanu centralnego Hengill. Jak wyjaśniono na stronie internetowej projektu CarbFix2 , zapoczątkowano go „aby metoda geologicznego składowania CarbFix przy zastosowaniu kompletnego łańcucha CCS stała się ekonomicznie opłacalna, jak również w celu umożliwienia rozprzestrzenienia technologii w całej Europie”.

Po przeprowadzeniu udanych wtłoczeń pilotażowych w roku 2012 doświadczalne wtłaczanie dwutlenku węgla na skalę przemysłową rozpoczęto w roku 2014. W zakładce z najczęściej zadawanymi pytaniami na stronie internetowej projektu czytamy: „Dwutlenek węgla i siarkowodór emitowane z elektrowni Hellisheidi są wychwytywane w instalacji do redukcji emisji gazów na drodze prostego procesu oczyszczania, rozpuszczane w kondensacie z elektrowni i odsyłane z powrotem do instalacji geotermalnej w bazaltowym podłożu skalnym, z którego pochodzą”.

W artykule informacyjnym opublikowanym w magazynie Iceland Review dr Sandra Ósk Snæbjörnsdóttir, zatrudniona w roli geologa/geochemika w firmie Reykjavik Energy, pełniącej rolę koordynatora projektu CarbFix2 twierdzi, że: „W chwili obecnej poddajemy wiązaniu około jednej trzeciej dwutlenku węgla wytwarzanego przez elektrownię. Jest to około 12 000 ton rocznie”. Ma ona nadzieję, że w ciągu najbliższych kilku lat elektrownia stanie się całkowicie neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla.

Więcej informacji:

strona internetowa projektu CarbFix2


data ostatniej modyfikacji: 2019-11-07 17:15:01
Komentarze

INFORMACJE, OGŁOSZENIA

Przegląd uczelni w Polsce
Polskie uczelnie w obrazach
miniatura
miniatura Wyższa Szkoła Bankowa Wydział Zamiejscowy w Chorzowie - 3
miniatura Gala absolwenta 2016 - 03
Polityka Prywatności