Aby pozbyć się nadmiaru CO2 z atmosfery należy go... Czerwiec Skompresować Wychwycić W jaki sposób przebiega technologia CCS? Dwutlenek węgla przeznaczony do geologicznego składowania pochodzi z obiektów przemysłowych, które emitują ogromne jego ilości (ze spalania węgla lub oleju opałowego), a więc: elektrowni, rafinerii, zakładów przetwarzających gaz ziemny, produkujących amoniak, cement, wodór i etylen oraz żelazo i stal. Tam przebiega proces jego wychwytywania. Następnie CO2 jest transportowany do miejsca składowania, najlepiej rurociągami, ewentualnie cysternami samochodowymi (bądź tankowcami w przypadku składowania podmorskiego). Transport ten odbywa się pod wysokim ciśnieniem, co zapewnia kompresję Zatłoczyć Przetransportować CO2 a więc wyraźny spadek jego objętości pozwalający na jednorazowy transport dużej ilości tego gazu. Dalej dwutlenek węgla zatłaczany jest pod wysokim ciśnieniem do głębokich formacji geologicznych. W jaki sposób odbywa się wychwytywanie CO2? Średnia zawartość CO2 w gazach spalinowych z tradycyjnych elektrowni wynosi 10-14%. Tylko niektóre zakłady przemysłowe emitują czysty dwutlenek węgla. Dlatego, aby rozpatrywać podziemne składowanie, należy najpierw oddzielić i wychwycić strumień CO2 z tych gazów. Istnieje kilka technologii pozwalających otrzymać skoncentrowany strumień CO2 (o zawartości większej bądź równej 95%): Wychwytywanie po spalaniu - polegające na usuwaniu CO2 ze spalin. Aby stosować tą technologię komin należałoby zastąpić wieżą absorpcyjną, w której spaliny wchodziłyby w kontakt z substancjami absorbującymi CO2. Następnie w innym urządzeniu (regeneratorze) ogrzanie spowodowałoby Czerwiec Poniedziałek Wtorek Środa Czwartek uwolnienie stężonego CO2 i regenerację absorbentu. Piątek Sobota Niedziela Wychwytywanie przed spalaniem - eliminuje powstanie CO2 w trakcie spalania. Paliwo poddaje się odpowiedniej reakcji, w wyniku czego powstaje CO i H2 (gaz syntezowy). W obecności pary wodnej 1 2 3 4 CO zostaje przekształcone do CO2, w wyniku czego powstaje CO2 i H2. Dwutlenek węgla jest oddzielany od gazów w jednostce wychwytywania, a wodór jest kierowany do turbiny gazowej, która 5 6 7 12 13 19 20 21 26 27 28 14 8 9 10 11 16 17 18 22 23 24 25 29 30 15 Boże Ciało wytwarza prąd elektryczny. Tlenowe spalanie węgla - polega na wykorzystaniu do spalania powietrza wzbogaconego w tlen, poprzez wcześniejsze usunięcie z niego azotu. Dzięki temu pozostawia się łatwe do rozdzielenia CO2 i parę wodną.

Szczegółowe analizy miejsc składowania CO2 Październik Czy zatłoczony CO2 pozostanie pod Ziemią? Tak, ponieważ CO2 zatłaczany jest tylko i wyłącznie do struktur geologicznych, w których istnieją naturalne mechanizmy pułapkowania, czyli takie ułożenie nieprzepuszczalnych skał, które pozwala zatrzymać płyny takie jak CO2 migrujące ku górze (kształt odwróconego do góry nogami kielicha). Drogą, którą CO2 może wyciec i kontynuować wędrówkę ku górze są spękania lub uskoki w skałach nadkładu. Mogą to być też opuszczone głębokie otwory wiertnicze, zwykle wiercone za ropą i gazem, które przebijają się do struktury przeznaczonej do składowania. Istotnym jest więc, by scharakteryzować warunki geologiczne miejsca składowania zanim CO2 zostanie zatłoczony i zatłaczać go jedynie wtedy gdy stwierdzi się brak takich spękań czy uskoków w skałach nadkładu oraz po odpowiednim zidentyfikowaniu i zabezpieczeniu znajdujących się tam otworów wiertniczych. Jakie kryteria muszą być spełnione aby zapewnić bezpieczeństwo składowania? Kryteriami zapewniającymi bezpieczeństwo składowania są: Odpowiednie warunki geologiczne - geologia potencjalnych składowisk musi być dokładnie przeanalizowana i scharakteryzowana, ponieważ tylko struktury z odpowiednimi właściwościami geologicznymi dopuszczone zostaną do składowania: - odpowiedni (antyklinalny) kształt struktury - w rodzaju odwróconego do góry nogami kielicha - nieprzepuszczalny nadkład skał - brak uskoków i nieciągłości w strukturze przeznaczonej do składowania, a przede wszystkim w izolującym nadkładzie - odpowiednia przepuszczalność i porowatość struktury, w której składowany będzie CO2 Październik - wystarczająca pojemność struktury do składowania - głębokość zapewniająca utrzymanie CO2 w stanie nadkrytycznym Poniedziałek 2 Wtorek 3 Środa 4 Czwartek 5 Piątek 6 Sobota 7 Niedziela 1 Prawidłowy proces zatłaczania: - ciągła kontrola ciśnienia zatłaczania - które powinno być utrzymywane poniżej ciśnienia 8 szczelinowania czyli ciśnienia wywołującego zniszczenia struktury - kontrola wydajności zatłaczania 9 10 11 12 13 14 15 - zapewnienie szczelności otworu bądź otworów zatłaczających (także otworów które nie służą do zatłaczania, ale znajdują się w obrębie struktury do składowania CO2). 16 23 30 17 24 31 18 19 20 21 22 Monitoring - zatłaczanie CO2 musi być właściwie monitorowane (zarówno przed zatłoczeniem CO2 do 25 26 27 28 29 - monitorowanie podpowierzchniowego rozmieszczania się CO2 (przy zastosowaniu gazów struktury, w trakcie zatłaczania i po jego zakończeniu): śladowych, użyciu próbników otworowych znajdujących się w otworach zatłaczających oraz technik sejsmicznych) - monitorowanie miejscowego wpływu na środowisko (jakość powietrza, roślin, zwierząt).