Затонуло
27 февраля в Кетцине недалеко от Потсдама в Бранденбурге откроется, возможно, новаторская компания, которая может сделать наши энергоресурсы чище и, таким образом, замедлить изменение климата: CO2SINK - the крупнейший проект по подземному хранению углекислого газа в Европе. У человечества еще есть целых 13 лет, чтобы изменить ситуацию и спасти нашу планету - по крайней мере, именно об этом предупреждает третья часть нового исследования IPCC, которое должно быть опубликовано в Бангкоке в начале мая. По мнению исследователей, изменение тенденции должно произойти к 2020 году, после чего выбросы углекислого газа уже не должны увеличиваться, а должны устойчиво и резко падать. Переход на новые технологии производства или сбережения энергии может стоить мировой экономике до 16 триллионов долларов - правда, к 2030 году.
В дополнение к более широкому использованию гибридных транспортных средств, строительству новых атомных электростанций, улучшению управления зданиями и более интенсивному использованию биотоплива, Климатический совет Организации Объединенных Наций также предлагает техническое решение, которое первоначально позволит использовать обычные Электростанции, работающие на угле, газе или мазуте, которые будут работать непрерывно, будут: улавливать CO2 из производимых выбросов и сбрасывать его в подходящие хранилища. Этот метод обсуждался в течение длительного времени, поскольку он относительно быстро внесет существенный вклад в защиту климата без необходимости делать крупные инвестиции в новую энергетическую инфраструктуру в очень краткосрочной перспективе.
Сбор и хранение как временное решение
Потому что даже если выработка электроэнергии и тепла без углекислого газа является лучшим решением для защиты климата в долгосрочной перспективе, улавливание и постоянное хранение непопулярного газа может быть вариантом, по крайней мере, до тех пор, пока солнечная или ветровая энергия не станет дешевле. Кроме того, промышленно развивающиеся страны, такие как Китай и Индия, в частности, полагаются на недорогой уголь в качестве поставщика энергии, который высвобождает значительно больше CO2 на киловатт-час, чем нефть или газ - вся экономия в Европа была бы более чем компенсирована, производители также не должны технически оставлять углекислый газ на месте.
В качестве среды хранения инженеры рассматривают, например, морские глубины Мирового океана, которые естественным образом поглощают большое количество газа из атмосферы. Этот процесс можно было бы ускорить, если бы CO2 искусственно закачивали на глубину 3000 метров, где он сжижался из-за высокого давления и низких температур. Однако это деликатный метод, так как он наносит ущерб живым существам внизу. И никто не может гарантировать, что газ внезапно не поднимется снова, потому что его переносят вверх океанские течения. В качестве альтернативы углекислый газ можно было бы сбрасывать прямо на морское дно или, что еще лучше, закачивать в активные или истощенные пузыри нефти и природного газа: норвежские производители нефти уже справляются со своими выбросами углекислого газа таким образом, тем самым более эффективно используя свои источники.
Эти залежи сырья существуют не везде, поэтому геологам приходится следить за альтернативными носителями - как в случае с бранденбургским городом Кетцин. Пилотный проект начнется там 27 февраля с участием Potsdam Geoforschungszentrum, в котором будет использоваться соленый водоносный горизонт глубиной 800 метров, чтобы проверить, подходит ли он для хранения большего количества углекислого газа, какие геологические и технические требования должны быть соблюдены или какие риски это влечет за собой Тип утилизации под угрозой.
Строгие правила безопасности
Наконец, необходимо соблюдать строгие правила техники безопасности, потому что газ должен и должен быть изъят из обращения на сотни лет, если это возможно. Это позволяет избежать внезапного выброса больших количеств в атмосферу и резкого усиления парникового эффекта. А поскольку углекислый газ тяжелее воздуха, медленно выделяющиеся газом резервуары могут представлять опасность для жителей этого района. Поэтому такие проекты, как проект в Кетцине, контролируются, а скважины заделываются цементом после того, как склады заполнены. Однако риск утечки углекислого газа невелик, потому что газ очень плотный на желаемой глубине из-за высокого давления и ведет себя скорее как жидкость, а это означает, что большие количества могут храниться в относительно небольшом объеме.
В соответствующей среде углекислый газ также вступает в реакцию с горной породой с образованием карбонатов, таких как известь, которые надолго связывают углекислый газ и делают его неподвижным. Приусадебный резервуар также не следует представлять в виде полости; напротив, это твердый песчаник, но с бесчисленными мельчайшими порами, занимающими от 10 до 15 процентов его объема. Эти полости частично заполнены рассолом, который, в свою очередь, относительно прочно связан со стенками пор. Эта смесь соленой воды должна вытесняться под высоким давлением, чтобы CO2 мог найти место или даже раствориться в ней, что в конечном итоге делает его хранение еще более постоянным.
Поскольку даже сжиженный газ легче воды или нефти, он собирается в самых высоких точках под изолирующими слоями земли. Любые присутствующие жидкости либо смещаются вбок, либо вниз, либо повышается давление внутри закрытой со всех сторон среды хранения. Поэтому необходимо использовать сейсмический и инструментальный мониторинг, а также наблюдательное бурение, чтобы это давление не превышало возможности ограничивающих пластов горных пород и тем самым не повреждало их. Если, с другой стороны, планируемый резервуар имеет куполообразную форму - из-за геологических и топографических условий - подача CO2 должна быть своевременно остановлена, чтобы газ не выливался. из-под краев резервуара-накопителя и, возможно, увеличивается к поверхности в менее плотном материале.
Технически нет проблем
После заполнения подземного хранилища газа трубопроводы подачи демонтируются и забетонируются цементом, чтобы исключить утечку углекислого газа. Немногие смотровые люки остаются открытыми достаточно долго, чтобы доказать, что укрытие действительно находится в покое, плотно запечатано и не протекает. Опыт предыдущего проекта также показывает, что количество выделяемого диоксида углерода из отложений, вероятно, в целом будет очень небольшим.
Технически этот процесс практически беспроблемный и проверен: даже сегодня большие объемы газа регулярно транспортируются в танкерах или трубопроводах и хранятся в хранилищах - даже в глубоких слоях горных пород. Последний обычно представляет собой природный газ, который создается в качестве резерва, что имеет экономический смысл. В случае двуокиси углерода высокая стоимость отделения и хранения газа по-прежнему говорит против этого применения: около трети вырабатываемой энергии необходимо немедленно использовать для фильтрации газа из отработанного воздуха. Она стоит как минимум от 20 до 40 евро за тонну, что увеличивает цену на электроэнергию на 1-2 цента за киловатт-час и делает альтернативные виды энергии более конкурентоспособными.
В долгосрочной перспективе хранение в любом случае не является решением: согласно текущему уровню знаний, объем по крайней мере материковых хранилищ вблизи крупных источников выбросов ограничен. Ведь, по прежним оценкам, к концу века должно быть утоплено около одного триллиона тонн углекислого газа. Каждый из нескольких текущих тестовых проектов ежегодно отправляет в недра около миллиона тонн CO2, а общий мировой объем производства на данный момент составляет около пяти миллиардов тонн. И Кетцин даже не вносит свой вклад в снижение этого: испытание изначально проводится с углекислым газом производства технического газа, специально доставленным на грузовиках.