Podziemne składowanie CO2 - cele i metody

Rosnąca koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze i jej wpływ na zmiany klimatyczne, zmusiła naukowców do badań nad ograniczeniem emisji tego gazu do atmosfery. Jedną metodą prowadzącą do redukcji CO2 jest metoda CCS.

CCS - (sekwestracja CO2) są to technologie wychwytywania, transportu i podziemnego składowania dwutlenku węgla. Produkowany CO2 jest wychwytywany, skraplany i wtłaczany pod ziemię, w celu ograniczenia emisji.

Geologiczne składowanie CO2

Jednym ze szczególnie interesujących rozwiązań technologicznych jest geologiczne składowanie CO2 w pozabilansowych pokładach węgla. Polega ono na zatłaczaniu CO2 do odpowiednich pokładów węgla, gdzie jest absorbowane w węglu wiążąc go na trwałe, pod warunkiem, że węgiel ten nigdy nie będzie wydobywany. Podczas tego procesu następuje wypieranie metanu, który znajduje się w węglu. W Polsce istnieje jedna z dwóch instalacji próbnych, których celem jest zbadanie procesu zatłaczania CO2 do pozabilansowych pokładów węglowych. Znajduje się ona w Kaniowie koło Czechowic Dziedzic w obszarze górniczym "Silesia" oraz polu koncesyjnym na wydobywanie metanu Metanel S.A. Została ona zbudowana w ramach projektu RECOPOL. Oprócz tego na świecie istnieje jeszcze tylko jedna tego typu instalacja próbna w Stanach Zjednoczonych, która jest zlokalizowana w niecce San Juan na granicy stanu Nowy Meksyk i Colorado.

Oprócz składowania CO2 w pozabilansowych zasobach węgla, możliwe jest też składowanie go w głęboko zalegających solankach, na dnie mórz i oceanów oraz opróżnionych polach gazowych i ropy naftowej. W Polsce jednak pola gazowe cechuje ograniczona pojemność.

RECOPOL

W eksperymencie RECOPOL zostały wykorzystane dwa odwierty geologiczne, jeden istniejący wykorzystywany do eksploatacji metanu i drugi na nowo odwiercony do wtłaczania CO2. Dwutlenek węgla zaczęto wtłaczać w 2004 roku, a jego łączna wtłoczona ilość to ok. 760t. Cały proces był dokładnie monitorowany podziemnie jak i powierzchniowo, co miało zapewnić bezpieczeństwo. Okazało się, że projekt zakończył się sukcesem i postanowiono kontynuować prace w obrębie RECPOLu.

MOVECBM

"Monitoring i weryfikacja możliwości składowania CO2 w głębokich pokładach węgla" (MOVECBM) to projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej, ktory słóżył pomiarom i monitorowaniu gazowemu w obrębie pola doświadczalnego. Projekt ten był realizowany w latach 2006 - 2008 przez międzynarodowe konsorcjum projektowe. Rezultatem MOVECBMu jest m.in. lepsze zrozumienie CO2, wprowadzanego w węgiel i poprawa fizycznej dostępności do metanu.

Zalety CCS:

0. redukcja emisji CO2

1. ekologiczne bezpieczeństwo

2. duże pojemności możliwych magazynów

Wady CCS:

0. wzrost użycia węgla o 25 - 40%

1. większe zapotrzebowanie na wodę

2. duża kosztowność związana z budową instalacji, wychwytywaniem CO2, budową infrastruktury transportowej, wydobyciem większej ilości węgla, itp.

3. nie jest to rozwiązanie problemu emisji CO2 do atmosfery, a jedynie pewnego rodzaju działania tymczasowe

Co dalej?

Na świecie prowadzonych jest 77 dużych projektów związanych z CCS (w tym 13 działających od lat lub w fazie uruchomienia, 26 w budowie - w tym np. Bełchatów). Część instalacji europejskich związanych z sekwestracją dwutlenku węgla, w tym również projekt w Bełchatowie, powinna być gotowa do 2015 r.

Wyniki projektów RECOPOL i MOVECBM wykazały, że możliwość składowania CO2 jako gazu cieplnego w pozabilansowych pokładach węgla jest realna i że jest to metoda bezpieczna, gdyż monitoring nie wykazał niepokojących lub niebezpiecznych zmian w koncentracji i poziomie CO2.