Olga Rudek,
Klaudia Smoleń,
Magdalena Brodziak,
WGGiOŚ, Inżynieria środowiska, grupa 4.

Sekwestracja CO

2

. Metody usuwania CO

2

z

gazów odlotowych.

2

Spis treści :

1. Wstęp.

2. Aspekty prawne związane z emisją CO

2

.

2.1. Protokół z Kioto

2.2. Pakiet energetyczno-klimatyczny

2.3. Handel emisjami

3. Etapy sekwestracji CO

2

.

3.1. Sposoby wychwytywania CO

2

z gazów odlotowych

3.1.1. Metoda absorpcyjna

3.1.2. Metoda adsorpcyjna

3.1.3. Metoda Carnola

3.1.4. Separacja kriogeniczna

3.1.5. Separacja membranowa

3.2. Transport CO

2

do miejsc składowania.

3.3. Składowanie CO

2

.

3.3.1. Składowanie CO

2

w wyeksploatowanych i aktualnie eksploatowanych

formacjach geologicznych

3.3.2. Składowanie CO

2

w nieeksploatowanych formacjach geologicznych

3.3.3. Składowanie CO

2

w głębokich poziomach solankowych, pułapkowanie CO

2

3.3.4. Składowanie CO

2

w oceanach

3.3.5. Zagrożenia związane ze składowaniem CO

2

4. Podsumowanie.

5. Bibliografia.

6. Linkografia.

3

1. Wstęp.

Sekwestracja dwutlenku węgla to wychwytywanie i bezpieczne składowanie CO

2

,

który w innym przypadku byłby wyemitowany do atmosfery i w niej pozostał. Pod tym

terminem rozumie się czynności związane z jego wychwytywaniem i oddzielaniem,

transportem oraz składowaniem CO

2

w określonym miejscu. Przyjęta definicja sekwestracji

odpowiada znaczeniu angielskiego Carbon Capture and Storage, czyli CCS.

2. Aspekty prawne związane z emisją CO

2

.

Przepisy dotyczące procesów wychwytywania, transportu i składowania CO

2

są

częścią szerszej regulacji, związanej z przeciwdziałaniem zmianom klimatu. Najważniejszą

podstawą prawną do prowadzenia działań zmierzających do powstrzymania zmian klimatu

jest Ramowa Konwencja ONZ w sprawie Zmian Klimatu , którą podpisano w Rio de Janeiro

w 1992 roku na Międzynarodowej Konferencji ONZ dotyczącej środowiska i rozwoju.

Państwa które podpisały konwencję w Rio, zobowiązały się do ustabilizowania ilości gazów

cieplarnianych w atmosferze (w danym przez konwencję okresie czasu), które nie będzie

skutkować istotnymi zmianami klimatu. Umowa ta zakłada, że uprzemysłowione, zamożne

kraje ponoszą największą odpowiedzialność za zmiany klimatu, i to one muszą jako pierwsze

podjąć działania w celu redukcji emisji CO

2

.

2.1.Protokół z Kioto.

Uzupełnieniem Konwencji z Rio jest Protokół z Kioto, będący międzynarodowym

porozumieniem w zakresie przeciwdziałania globalnemu ociepleniu z 1997 roku. Protokół z

Kioto zajmuje się emisjami sześciu gazów cieplarnianych:



Dwutlenku węgla



Metanu



Tlenku azotu



Fluorowęglowodorów



Perfluorowęglowodorów



Sześciofluorku siarki

W ogólnym założeniu protokołu kraje uprzemysłowione zobowiązują się wspólnie do

ograniczenia swych emisji gazów cieplarnianych w latach 2008-2012 w celu obniżenia

4

całkowitej emisji krajów rozwiniętych o co najmniej 5 % w stosunku do osiąganego poziomu

z roku 1990.

Kraje UE określiły dla siebie ogólny poziom redukcji gazów cieplarnianych, a następnie

podzieliły go pomiędzy poszczególne państwa członkowskie. Aby osiągnąć założone cele

protokół proponuje szereg środków.



Wzmocnienie lub wprowadzenie krajowej polityki ograniczenia emisji(zwiększanie

efektywności energetycznej, promocja zrównoważonych form rolnictwa, rozwój

źródeł energii odnawialnej).



Współpraca z innymi stronami umowy( wymiana doświadczenia lub informacji,

koordynacja polityki krajowej poprzez pozwolenie na emisję, wspólna realizacja i

mechanizm czystego rozwoju).



Wprowadzenie krajowego systemu oceny emisji pochodzenia ludzkiego i usuwania

przez pochłaniacze wszystkich gazów cieplarnianych.

2.2.Pakiet energetyczno-klimatyczny.

Kolejną umową regulującą prawa w zakresie emisji CO

2

do atmosfery jest pakiet

energetyczno-klimatyczny przedstawiony przez Komisję Europejską 10 stycznia 2008 roku.

Był to zbiór projektów aktów prawnych, wprowadzających założenia polityki energetycznej

do wspólnotowego systemu prawnego. Pakiet zawierał m.in. projekt dyrektywy Parlamentu

Europejskiego i Rady dotyczący geologicznego składowania dwutlenku węgla, jak również

Komunikat o podejmowaniu wczesnoetapowych działań w celu zminimalizowania produkcji

energii z paliw kopalnych.

22 stycznia 2014 Komisja Europejska przedstawiła dokument „Ramy polityczne na

okres 2020–2030 dotyczące klimatu i energii” zawierający dwa cele – redukcję emisji gazów

cieplarnianych o 40% oraz zwiększenie udziału źródeł odnawialnych do 27%.

Po jedenastu miesiącach intensywnych negocjacji Parlament Europejski poparł pakiet

projektów legislacyjnych, które umożliwią osiągniecie ogólnych celów w zakresie

przeciwdziałania zmianom klimatycznym. Unia Europejska chce ograniczyć do 2020 roku

emisję gazów cieplarnianych o 20%, zwiększyć udział źródeł odnawialnych w bilansie

energetycznym do 20% oraz podnieść o 20% efektywność energetyczną. W skład pakietu

energetyczno-klimatycznego wchodzi sześć projektów aktów prawnych. Na początku grudnia

bieżącego roku udało się uzyskać porozumienie w sprawie norm emisji dwutlenku węgla

przez samochody, specyfikacji paliw oraz udziału energii ze źródeł odnawialnych. W

5

przypadku pozostałych trzech kwestii - przeglądu systemu ETS, wypełniania zobowiązań w

zakresie redukcji emisji oraz instalacji przechwytywania i właśnie składowania dwutlenku

węgla (CCS) - do decydujących ustaleń doszło na szczycie szefów państw i rządów w

Brukseli zatwierdzonych następnie podczas trójstronnego spotkania negocjatorów z ramienia

Parlamentu Europejskiego, Rady i Komisji.

2.3.Handel emisjami.

Jednym z instrumentów polityki ekologicznej państw, który służy do ograniczenia

emisji zanieczyszczeń jest handel emisjami. Jego wdrożenie stanowi realizację postanowień

protokołu z Kioto oraz zobowiązań wynikających z członkostwa w UE. Handel emisjami CO

2

w Krajach Unii Europejskiej został formalnie zapoczątkowany 1 stycznia 2005 roku na mocy

Dyrektywy 2003/87/WE Parlamentu i Rady Europy. Do Polskiego porządku prawnego handel

emisjami został wprowadzony na mocy ustawy z dnia 22 grudnia 2004 – o handlu

uprawnieniami do emisji do powietrza gazów cieplarnianych i innych substancji.

Uprawnienia do emisji danej ilości gazów cieplarnianych przyznawane są państwom objętym

systemem na kilkuletni okres rozliczeniowy(pierwszy okres obejmował lata 2005-2007,

kolejne okresy następujące po tym, będą pięcioletnie). Jedno uprawnienie równe jest emisji

1 tony CO

2

. Przydział uprawnień dla danego państwa ma pokryć się z jego zapotrzebowaniem

emisyjnym wynikającym z wielkości produkcji. Jeżeli zapotrzebowanie danego podmiotu

gospodarczego jest mniejsze niż ilość przydzielonych mu uprawnień, to wygospodarowaną

nadwyżkę może sprzedać na rynku. W przypadku niewystarczającej ilości uprawnień,

państwo musi dokupić ilość potrzebną do prowadzenia produkcji.

3. Etapy sekwestracji CO

2

.

3.1.Sposoby wychwytywania CO

2

z gazów odlotowych.

Redukcji emisji dwutlenku węgla można dokonać dzięki jego usuwaniu poprzez

separację i wychwytywanie ze strumienia spalin. Separacja CO

2

może być przeprowadzona

przez szereg dostępnych metod.

6

3.1.1. Metoda absorpcyjna

Absorpcja to technika, którą stosuje się w przemyśle chemicznym przy produkcji

dwutlenku węgla. Metoda ta prowadzi do oczyszczenia spalin, zebrania CO

2

, późniejszej jego

regeneracji i uwolnienia. Wyróżnia się metody absorpcyjne chemiczne i fizyczne.

W absorpcji chemicznej dwutlenek węgla reaguje z rozpuszczalnikami czysto

chemicznymi. Skutkiem tego jest powstanie słabo związanego związku pośredniego, który,

rozpadając się, oddaje pierwotny rozpuszczalnik i produkuje CO

2

. Rozpuszczalniki, które

stosuje się w tej metodzie, to rozpuszczalniki węglanowe lub aminowe. Rozpuszczalniki

węglanowe stosuje się przy zwiększonym ciśnieniu, a aminowe – przy atmosferycznym.

Dobrymi stronami tego sposobu usuwania ditlenku węgla jest to, że jest on prosty i umożliwia

zastosowanie nawet przy niskiej prężności cząstkowej CO

2

. Poza zaletami metoda ta ma

również wady. Jedną z nich jest konieczność pozbawienia spalin SO

3

, O

2

, pyłu i

węglowodorów oraz korozyjność, co wiąże się z wysoką energochłonnością tego procesu.

Metoda fizyczna polega na absorpcji dwutlenku węgla w rozpuszczalniku. Te

rozpuszczalniki, które stosuje się przy wysokim ciśnieniu, to rectisol, glikol, selexol, sulofan,

polietylen i węglan propylenowy. Przy niskim ciśnieniu lepszym rozwiązaniem jest absorpcja

chemiczna. Zaletami absorpcji fizycznej jest to, że proces ten przebiega w niższej

temperaturze niż w przypadku metody chemicznej. Ponadto jest ona prostsza w zastosowaniu,

a także występuje tu niższa korozyjność. Co do związków siarki, to są one niemal

nieszkodliwe, jeśli chodzi o wszelkie pojawiające się zakłócenia w trakcie trwania procesu

absorpcji. Bodźcem warunkującym małą skuteczność metody fizycznej może stać się niskie

ciśnienie parcjalne CO

2

.

3.1.2. Metoda adsorpcyjna

Adsorpcja to metoda, która skupia się na przyciąganiu fizycznym pomiędzy

tzw. miejscami aktywnymi na ciele stałym a gazem. Swoje zastosowanie mają tutaj złoża

absorpcyjne z węgla aktywnego, tlenku glinowego czy zeolitowe sita molekularna. Niestety

techniki adsorpcyjne cechuje niska selektywność jeśli chodzi o gazy zawarte w spalinach.

Wyróżnia się dwa rodzaje adsorpcji. Jedną z nich jest adsorpcja za pomocą wahań

ciśnienia – PSA. W metodzie tej ciśnienie zbiornika z nasyconym złożem ulega obniżeniu aż

do momentu, w którym nastąpi wyciągnięcie z tego złoża zatrzymanych gazów. Cykle

regeneracji mierzone są zazwyczaj w sekundach, ponieważ są bardzo krótkotrwałe.

7

Drugim rodzajem adsorpcji jest adsorpcja za pomocą wahań temperatury – TSA. W

metodzie tej wykorzystywany jest wysokotemperaturowy gaz regeneracyjny. Powoduje on

wypchnięcie uwięzionego gazu. Cykle regeneracyjne mierzone są w godzinach, ponieważ są

długotrwałe. Metoda ta jest łatwa w obsłudze oraz pozwala na konserwację instalacji.

Wymaga ona usunięcia tlenków siarki i pary wodnej ze spalin. Niestety konieczne jest

również stosowanie przynajmniej dwóch węzłów adsorpcji, ponieważ odzysk CO

2

odbywa się

na bardzo niskim poziomie.

3.1.3. Metoda Carnola

Metodą inną od absorpcyjnych i adsorpcyjnych jest technika Carnola. Opiera się ona

na usuwaniu dwutlenku węgla w elektrociepłowniach opalanych węglem przy jednoczesnej

produkcji metanolu, dzięki czemu zagospodarowuje się część emitowanego CO

2

. Ditlenek

węgla, który nie zostanie zagospodarowany przy produkcji alkoholu metylowego jest

wydzielany w postaci stałej i w takiej formie istnieje możliwość na sprzedanie go bądź też

magazynowanie. W metodzie Carnola wykorzystywane jest ciepło odpadowe pochodzące z

produkcji metanolu, które przyczynia się do zmniejszenia zapotrzebowania energetycznego

podczas ekstrakcji CO

2

ze spalin.

3.1.4. Separacja kriogeniczna

Kriogeniczna metoda wydzielania CO

2

z gazów spalinowych wiąże się ze sprężeniem

i schłodzeniem spalin. Proces ten prowadzi do uzyskania dwutlenku węgla w postaci stałej

(tzw. suchy lód) lub ciekłej. Dobrą stroną tej techniki jest to, iż suchy lód można

bezpośrednio usuwać do oceanów oraz że czystość uzyskanego gazu wynosi prawie 100%.

Metoda kriogeniczna ma znaczącą wadę – zużywana jest w niej spora część energii po to, aby

sprężyć CO

2

oraz pozostałe składniki gazów spalinowych.

3.1.5. Separacja membranowa

Ostatnią stosowaną techniką służącą do wychwytywania dwutlenku węglaz gazów

odlotowych jest metoda membranowa. W tej metodzie wykorzystuje się odpowiednie

membrany do rozdzielenia spalin na dwa strumienie – bogaty i ubogi w CO

2

. Działanie

membrany jest dwojakie. Może ona absorbować albo separować gaz. Separacja zachodzi

tylko wtedy, kiedy po jednej stronie membrany obecna jest ciecz absorpcyjna. W

membranach, które wykorzystywane są do oddzielania gazu, bierze się pod uwagę różnicę w

chemicznym lub fizycznym oddziaływaniu między składnikami mieszaniny gazów z

materiałem membrany, co znaczy, że jeden składnik przenika przez membranę szybciej niż

inne. Niski stopień odzysku dwutlenku węgla oraz nietrwałość materiałów membranowych

8

oznacza, iż konieczne jest zastosowanie przynajmniej dwóch węzłów w tym procesie.

Ponadto metody membranowe wymagają wysokich ciśnień, sięgających nawet 35 atmosfer.

Niezaprzeczalną zaletą tej techniki jest jej prostota.

3.2.Transport CO

2

do miejsc składowania.

Zasadniczo istnieją dwa sposoby transportu wychwyconego i oddzielonego dwutlenku

węgla do miejsca jego składowania. Dwutlenek węgla można transportować w stanie

gazowym, płynnym, stałym lub w stanie przejściowym,określanym jako gęsta faza gazowa.

Pierwszym sposobem jest transport rurociągami. Począwszy od lat sześćdziesiątych

ubiegłego stulecia rozpoczęto w USA budowę lokalnych sieci rozprowadzających dwutlenek

węgla wytworzony w rafineriach ropy i w przemyśle chemicznym. Od tego czasu

wybudowano ok. 6000 km rurociągu, z czego obecnie korzysta się z około 3000 km. W

przypadku, gdy składowanie i wychwytywanie CO2 stanie się powszechne, transport

rozbudowaną siecią rurociągów będzie podstawowym sposobem przemieszczania tego gazu.

Ryzyko wynikające z przecieku rurociągu określa się jako niewielkie, mimo tego według

prawa amerykańskiego, rurociągi te klasyfikuje się jako transport substancji niebezpiecznych,

stąd też przebiegają one zawsze na terenach słabo zaludnionych.

Drugim sposobem transportu wychwyconego gazu jest przewóz cysternami, który

może odbywać się drogą morską lub lądową. W przypadku podmorskiego składowania

dwutlenku węgla wykorzystuje się tankowce przystosowane do przewożenia tego typu gazu.

Transportowanie dwutlenku węgla cysternami drogą lądową jest metodą bardzo kosztowną,

opłacalną przy mniejszych obiektach, których roczny bilans nie przekracza 1 – 2 mln ton.

Bardzo trudno jest podać jednoznaczne dane dotyczące kosztów transportu dwutlenku

węgla. Zależą one w dużym stopniu od uwarunkowań lokalnych, odległości elektrowni od

miejsca składowania, a także specyficznych możliwości składowych danego obszaru. Ze

względu na kapitałochłonność i energochłonność związaną z transportem dwutlenku węgla

przy projektowaniu elektrowni i dużych elektrociepłowni, należałoby już dzisiaj uwzględniać

podziemne składowanie węgla w ich pobliżu.

3.3.Składowanie CO

2

.

Kolejnym etapem w procesie CCS jest składowanie gazu w odpowiednio głębokich i

specjalnie przygotowanych formacjach geologicznych. Możliwości składowania CO

2

jest

kilka. Najbardziej obiecującymi są następujące:

a) składowanie CO

2

w wyczerpanych złożach gazu ziemnego lub ropy naftowej

9

b) składowanie CO

2

w głębokich poziomach solankowych,

c) składowanie CO

2

w głębokich, nieeksploatowanych złożach węgla kamiennego

Dwutlenek węgla zatłoczony w nadające się do tego celu miejsce, gromadzi się w

wolnych przestrzeniach i pęknięciach pomiędzy skałami. Dzięki temu wypiera on substancje,

które znajdowały się tam wcześniej, takie jak gaz ziemny, woda czy ropa. Formacje skalne,

przeznaczone do składowania CO

2,

powinny charakteryzować się dużą porowatością i

przepuszczalnością. Takie formacje skalne występują w tzw. „basenach sedymentacyjnych”,

gdzie skały przepuszczalne i porowate wymieniają się z tymi nieprzepuszczalnymi, które są

idealną izolacją.

3.3.1. Składowanie CO

2

w wyeksploatowanych oraz w aktualnie eksploatowanych

formacjach geologicznych.

Baseny sedymentacyjne to miejsca gdzie często występują węglowodory ropa naftowa

i gaz ziemny, a także i CO

2

. Geologia tych składowisk często jest bardzo dobrze poznana

dzięki eksploatacji ropy i gazu. Węglowodory uwięzione w formacjach skalnych przez

miliony lat dowodzą ich przydatności do składowania CO

2

i gwarantują ich szczelność.

Ponadto możliwe jest wykorzystanie istniejącej już infrastruktury(rurociągi) do zatłoczenia

gazu pod powierzchnię ziemi. Dwutlenek węgla jest również wykorzystywany w celach

intensyfikacji wydobycia ropy lub gazu z danego składowiska. Zatłaczany CO

2

wypiera ropę

ze składowiska. Jest to ekonomiczny sposób na pozyskiwanie tych węglowodorów. Aby

jednak podziemne zbiorniki można było nazwać „kolektorami” czy też „składowiskami”

dwutlenku węgla, najpierw muszą one spełnić szereg kryteriów:



Odpowiednia struktura skał – porowatość, przepuszczalność.



Występowanie w górnych warstwach skał nieprzepuszczalnych (np. iły, iłowce,

margle), których zadaniem jest uszczelnienie składowiska, aby gaz nie uwalniał się do

wyższych warstw.



Brak wody pitnej w pobliżu składowiska.



Położenie składowiska poniżej 800 m pod poziomem gruntu, aby temperatura i

ciśnienie były odpowiednie dla składowania CO

2

w sprężonej, płynnej postaci (dzięki

temu objętość CO

2

jest mniejsza, więc można zatłoczyć go więcej).



Występowanie tak zwanych pułapek – strukturantyklinalnych, otoczonych skałami

nieprzepuszczalnymi, uniemożliwiającymi migrację CO

2

poza pułapkę. Skały

10

uszczelniające powinny przykrywać przyszłe składowisko CO

2

przynajmniej dwoma

warstwami, z których każda powinna mieć co najmniej 100m.

3.3.2. Składowanie CO

2

w nieeksploatowanych formacjach geologicznych.

Dwutlenek węgla można również zatłoczyć do głębokich nieeksploatowanych

pokładów węgla, gdzie następuje jego adsorpcja (wchłanianie), która wiąże go na stałe z

węglem. W przypadku zatłaczania do pokładów węgla, która zawierałyby metan, CO

2

sprzyjałby jego wypieraniu i ekonomicznemu pozyskiwaniu.

3.3.3. Składowanie CO

2

w głębokich poziomach solankowych, pułapkowanie CO2.

Dwutlenek węgla może być także zatłoczony do głębokich poziomów solankowych,

składających się z porowatych skał osadowych. CO

2

, zatłoczony do podziemnego

składowiska, gdzie pory między skałami wypełnione są solanką, gromadzi się pod

nieprzepuszczalną skałą, gdyż jest lżejszy od wody. Dwutlenek węgla przemieszcza się więc

ku stropowi i tam następuje jego akumulacja. Proces ten nosi nazwę pułapkowania

strukturalnego. Istnieje także możliwość, że część zatłoczonego CO

2

wejdzie w reakcję z

solanką(rozpuści się w niej). W konsekwencji solanka z rozpuszczonym w niej dwutlenkiem

węgla jest cięższa od tej pierwotnej, co powoduje jej migrację w dół zbiornika. Maksymalne

stężenie jest wyznacznikiem ilości CO

2

jaki może zostać rozpuszczone w solance, jednak z

powodu ruchu zatłoczonego CO

2

w górę i wody z rozpuszczonym CO

2

w dół wciąż odnawia

kontakt pomiędzy składnikami, co zwiększa rozpuszczalność. Dwutlenek węgla (szczególnie

rozpuszczony w solance) może także reagować z minerałami tworzącymi skałę(pułapkowanie

mineralne). Niektóre minerały mogą się rozpuścić, a niektóre wytrącić, w zależności od pH i

składu skały, a także od właściwości i składu chemicznego solanki. Proces tej jest jednak

mało efektywny i tylko mała część CO

2

może być zmineralizowana. Mechanizm

pułapkowania zależy od bardzo wielu czynników, nawet od kształtu kolektora.

3.3.4. Składowanie CO

2

w oceanach

Jednym z rozpatrywanych sposobów przyspieszenia absorpcji dwutlenku węgla jest

wprowadzanie go do wód oceanicznych na głębokość co najmniej 200 m. Dotychczasowe

próby są jednak nadal niewystarczające dla określenia kosztów i skuteczności metody, a także

w sprecyzowaniu zmian jakie zaszłyby w życiu biologicznym. Szczególne zaniepokojenie

naukowców wzbudza ewentualny wzrost zakwaszenia wód morskich. Możliwe, że

intensywna sekwestracja dwutlenku węgla w oceanach może odnieść przeciwny skutek,

11

czyliprzyspieszyć proces globalnego ocieplenia.Niektórzy twierdzą, że plany sekwestracji

dwutlenku węgla dotykają ogromnych, złożonych procesów, które nie do końca rozumiemy.

Dlatego lepszym rozwiązaniem byłoby po prostu ograniczenie zużycia paliw organicznych.

3.3.5. Zagrożenia związane ze składowaniem CO

2

.

Jak każda technologia, tak również i ta nie jest pozbawiona ryzyka. Obejmuje ona

wypieranie solanek ze składowisk CO

2

do innych poziomów wodonośnych, także do tych

które zawierają wodę pitną. Poważnym zagrożeniem jest również mikro – sejsmika i

przesunięcia gruntu, które spowodowanie są ciśnieniem wywołanym przez zatłoczony gaz.

Zagrożenia te obejmują wszystkie rodzaje zbiorników. Mimo, że dyrektywa CCS mówi o

wielu kryteriach opisu i oceny składowiska jeszcze przed zatłoczeniem do niego CO

2

oraz

monitoringu składowiska w czasie zatłaczania, jak i po zakończeniu tego procesu, zdarzają się

przypadki wycieków CO

2

i metanu poza obszar składowiska. Przyczyny wycieków są różne,

np. niewłaściwe zabezpieczenie otworów wlotowych, spękanie skał spowodowane

ciśnieniem. Wycieki CO

2

nie są szkodliwe dla ludzi, ponieważ jest to gaz niepalny, nie

szkodliwy w takim stężeniu jakie utrzymuje się na otwartej przestrzeni. Jest to gaz, który

występuje w przyrodzie naturalnie. Wycieki mogą powodować skutki takie jak obniżenie pH

gleby i wody przez rozpuszczenie węglowodorów czy też wzrost ciężaru właściwego wody.

4. Podsumowanie.

Sposoby wychwytywania CO

2

z gazów odlotowych

Metoda absorpcyjna

chemiczna

- prostota procesu,

- stosowanie nawet przy niskiej prężności cząsteczkowej CO

2

- korozyjność,

- wysoka energochłonność procesu

Metoda absorpcyjna

fizyczna

- proces przebiega w niższej temperaturze niż metoda chemiczna,

- prostota procesu,

- niższa korozyjność

- niskie ciśnienie parcjalne CO

2

Metody adsorpcyjne

PSA i TSA

- łatwość obsługi,

- możliwość konserwacji instalacji

- wymagane usunięcie tlenków siarki i pary wodnej ze spalin,

- odzysk CO

2

na bardzo niskim poziomie

Metoda Carnola

- zagospodarowanie części emitowanego CO

2

poprzez równoczesną

12

produkcję metanolu,

- zmniejszenie zapotrzebowania energetycznego podczas ekstrakcji CO

2

ze spalin dzięki ciepłu odpadowemu

Separacja kriogeniczna

- powstający zestalony CO

2

może zostać usunięty do oceanów,

- czystość uzyskanego gazu jest równa niemal 100%

- duże zużycie energii pozwalające na sprzężenie CO

2

Separacja membranowa

- niski stopień odzysku CO

2

,

- nietrwałość materiałów membranowych,

- wymagane wysokie ciśnienie w trakcie trwania procesu

Metody transportu CO

2

Rurociągi

Statki

Cysterny

ryzyko przecieku i skażenia

środowiska

mało opłacalne

opłacalne, przy niewielkich

odległościach

konieczność wytyczenia sieci na

obszarach słabo zaludnionych

ryzyko ogromnego

skażenia

środowiskawskutek awarii

tankowca

długi czas transportu

koszty związane z koniecznością

budowy rurociągów

możliwość zastosowania tylko przy

mniejszych obiektach

najkorzystniejsze finansowo przy

dużych ilościach

transportowanego gazu

ryzyko wystąpienia awarii cystern i

ewentualnego wydostania się gazu

Składowanie CO2 w formacjach geologicznych

- możliwość tańszego pozyskania ropy naftowej, gazu ziemnego i/lub metanu,

- niskie koszty składowania gazu,

- ryzyko wycieku CO2 i/lub CH4 ze zbiorników do atmosfery,

- możliwość wystąpienia zjawisk sejsmicznych na skutek zmian ciśnień w zbiornikach,

- zmiany w strukturze gruntu- przesunięcia, obsuwanie, wypiętrzanie,

-wypieranie solanek z otwartych zbiorników do innych formacji, które mogą zawierać wodę pitną,

- problem z lokalizacją składowiska (położenie, odpowiednia budowa geologiczna, struktura skał)

13

5. Bibliografia.

1.Kuropka J., 1996: Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych: obliczenia,

tabele, materiały pomocnicze. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.

2.Mazur M., 2004: Systemy ochrony powietrza. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-

Dydaktyczne, Kraków.

3. Tarkowski R., 2005: Geologiczna sekwestracja CO

2.

Wydawnictwo Instytutu Gospodarki

Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków.

4. Dubiński J., Koteras A., 2014: Możliwości składowania CO

2

w strukturach geologicznych.

Energetyka, Nr 1 (715), s. 20 – 22.

6. Linkografia.

1.Strona internetowa Polskiej Grupy Energetycznej:

www.pgegiek.pl/index.php/ccs/instalacja-demonstracyjna-ccs/

2. Strona internetowa organizacji biznesowej Lewiatan:

www.konfederacjalewiatan.pl/upload/File/2009%2004/RAPORT%20CCS.pdf

3. Strona internetowa ILF Consulting Engineers Polska:

www.poland.ilf.com/fileadmin/user_upload/bueros/subsite_poland/pdf/2012.08_Nowa_Energ

ia_Technologia_CCS.pdf