Аренда офисов в Мурманске

 

Главная Технология улавливания и геологического хранения углекислого газа как способ решения проблемы изменения климата
Технология улавливания и геологического хранения углекислого газа как способ решения проблемы изменения климата Печать E-mail

Технология улавливания и хранения углекислого газа является действенным механизмом решения проблемы глобального изменения климата


ЛЕСИХИНА Н.А.
МРОЭО «Беллона-Мурманск», Россия

Объединение «Беллона» было образовано как неправительственная организация в 1986 году. Это экологическая исследовательская организация, основная цель которой – борьба с разрушением окружающей среды, с угрозами для здоровья человека, вызываемыми загрязнением, и с негативными экологическими последствиями тех или иных стратегий экономического мирового развития.

«Беллона» ставит перед собой цель вырабатывать и предлагать практические решения, которые бы минимизировали вредные последствия антропогенной деятельности. «Беллона» стремится информировать общественность и СМИ, а особенно политиков и лидеров общественности о возникающих угрозах для окружающей среды, а также участвовать в разработке стратегических проектов для решения этих проблем.

Нефть, уголь и газ извлекаются из Земли для того, чтобы обеспечить мир энергией. При сжигании этого ископаемого топлива и высвобождении его энергии вырабатывается двуокись углерода (CO2), которая влияет на глобальный климат. CO2 способствует нагреванию атмосферы, что, в свою очередь, приводит к повышению уровня Мирового океана вследствие таяния ледников, увеличению кислотности воды, таянию вечной мерзлоты и др. Стабилизация климата требует сокращения глобальных эмиссий CO2 на 50-85% к 2050. Это может быть достигнуто только путем повышения эффективности использования энергии и снижения ее потребления, использования возобновляемых источников энергии, улавливания и геологического хранения углекислого газа (УХУ). Внедрение технологии улавливания и хранения CO2 является существенным вкладом в решение проблемы изменения климата.

Так в марте 2007 года главы государств членов ЕС взяли на себя обязательство к 2015 году построить 10-12 полнофункциональных демонстрационных станций, использующих технологию УХУ. Согласно одобренному в октябре 2008 года финансовому механизму, на строительство демонстрационных станции в рамках схемы торговли выбросами ЕС будут выделены 500 миллионов кредитов на выбросы СО2 – приблизительно 3% всех кредитов EC на период с 2013 по 2020 год.

Россия ратифицировала Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата в 2004 году, взяв на себя обязательства по снижению выбросов CO2. В связи с подъемом экономики страны выбросы СО2 начали расти на 4-5% в год, а проекты, направленные на снижение выбросов парниковых газов, в России не реализуются, в то время, как последствия изменения климата становятся все более ощутимыми и губительными. Технология улавливания и хранения CO2 является действенным механизмом решения проблемы глобального изменения климата, а следовательно Правительство Российской Федерации должно взять на себя обязательство разработать и законодательно закрепить механизмы скорейшего и обязательного внедрения подобной технологии.

Технология улавливания CO2

Цель улавливания СО2 заключается в создании концентрированного потока СО2 высокого давления, который можно легко транспортировать по трубопроводам или судами к месту хранения. Существуют разные типы систем улавливания СО2: улавливание после сжигания, до сжигания и с сжиганием обогащенного кислородом топлива.

Системы улавливания после сжигания отделяют СО2 от дымовых газов, образующихся в воздухе в результате сжигания первичного топлива. В этих системах обычно используется жидкий растворитель для захвата небольшой доли СО2, присутствующего в потоке дымового газа, в котором главной составляющей является азот (из воздуха).

В системах улавливания до сжигания осуществляется обработка первичного топлива в реакторе с потоком, насыщенным воздухом или кислородом, для создания смеси, состоящей главным образом из окиси углерода и водорода. После этого получившаяся смесь может быть разделена на газовый поток СО2 и поток водорода.

В системах сжигания с обогащением топлива кислородом вместо воздуха для сжигания первичного топлива используется кислород для получения дымового газа, который состоит главным образом из водяного пара и СО2. Благодаря этому дымовой газ характеризуется высокими концентрациями СО2 (более 80 % по объему). Затем водяной пар удаляется посредством охлаждения и компрессии газового потока.
Благодаря имеющейся технологии улавливается порядка 85–95 % СО2, прошедшего через уловитель.

Транспортировка CO2

Трубопроводы являются предпочтительным средством для транспортировки значительных объемов СО2 на расстояния до порядка 1 000 км. Для объемов менее нескольких миллионов тонн СО2 в год или для транспортировки через более протяженные морские пространства привлекательнее с экономической точки зрения является использование судов. Транспортировка СО2 по трубопроводу является технологией развитого рынка (в США по трубопроводам протяженностью более 2 500 км транспортируется более 40 миллионов т СО2 в год).

Транспортировка СО2 судами, аналогичная перевозке судами сжиженных нефтяных газов, является экономически осуществимой при определенных условиях, однако в настоящее время она осуществляется в незначительных масштабах ввиду ограниченного спроса. СО2 может также перевозиться по железной дороге или в автоцистернах, однако эти варианты менее привлекательны для крупномасштабной транспортировки СО2.

Хранение CO2

Нефтяные и газовые резервуары, которые в целом были хорошо изучены, считаются безопасными резервуарами для хранения CO2, поскольку они содержали нефть, газ и зачастую CO2 миллионы лет. При закачивании СО2 в подходящие нефтегазовые месторождения на глубины более 800 м различные физические и геохимические улавливающие механизмы не позволят ему выйти на поверхность. Основным физическим механизмом улавливания является наличие перекрывающей породы.

Закачивание CO2 в некоторые из этих резервуаров позволят возобновить дальнейшее производство нефти/газа, оставшегося в резервуарах. Прибыль от дополнительной нефти/газа может быть использована для покрытия стоимости хранения CO2. В США уже на протяжении нескольких лет использовали этот процесс не с целью хранения CO2, но для увеличения добычи нефти. В Канаде закачивание кислотного газа (остаточный продукт переработки природного газа, состоящего в основном из CO2 и H2S) в нефтяные/газовые поля и глубокие соленые водоносные горизонты практикуется много лет.

Глубокие соленые водоносные горизонты – подземные формации, обычно песчаники, содержащие соленую воду. Эти формации, имеющие громадный потенциал для хранения, присутствующие в большинстве стран, зачастую находящиеся близко к промышленным источникам CO2, обычно очень велики и потому имеют огромную вместимость для хранения CO2. Закачивание CO2 в эти формации схоже с закачиванием в нефтяные и газовые поля. Норвежский проект Слейпнер, первый коммерческий проект в мире по хранению CO2, где ежегодно приблизительно один миллион тонн CO2 закачивается в водоносный горизонт под Северным морем, демонстрирует, что CO2 можно без утечек хранить в больших количествах.

В подземных угольных слоях, если они слишком тонкие или слишком глубокие, иногда невозможно производить добычу. К тому же они содержат определенное количество метана. Во время закачивания CO2 в угольный пласт было отмечено, что CO2 «прилипает» к углю лучше, чем метан, поэтому он высвобождает метан. Угольный пласт становится источником природного газа, который может быть продан для покрытия стоимости хранения CO2.

Опыт использования технологии УХУ

Идет осуществление трех проектов хранения CO2 промышленного масштаба: проекта Слейпнера в морской соленосной формации в Норвегии, проекта Уэйберна в Канаде и проекта Ин-Салаха на газовом месторождении в Алжире. В дальнейшем планируется реализация подобных проектов по всему миру.

Норвежская нефтегазовая компания StatoilHydro имеет более чем 12-летний опыт коммерческого использования хранения двуокиси углерода на месторождении Слейпнер, расположенном в Северном море. Компания была вынуждена применить технологию улавливания СО2 с целью минимизации издержек, т.к. добываемый на месторождении газ содержит примерно 9% примесей СО2. Согласно норвежским требованиям, концентрация этих примесей в газе, который продается с наземных терминалов местным потребителям и поставляется на европейский рынок, не должна превышать 2,5%. Поэтому StatoilHydro построил на отдельной платформе специальную очистную систему, где происходит химическое отделение концентрированного СО2 от природного газа. Компания StatoilHydro решила осуществлять хранение СО2 вместо того, чтобы выбрасывать его в атмосферу, так как ставки по налогам на выброс СО2 для оффшорной нефтегазовой деятельности в Норвегии очень велики. Хранение СО2 осуществляется в подводном резервуаре, расположенном выше газоносного слоя месторождения. Этот резервуар – водоносный слой, заполненный соленой водой, – называется формацией Утсира.


Технология подземного хранения углекислого газа осуществляется сегодня в газовом проекте Ин-Салах в алжирской пустыне


Подземное хранение углекислого газа осуществляется сегодня в газовом проекте Ин-Салах в алжирской пустыне. Сырой природный газ, добываемый на этом участке фирмами British Petroleum, Statoil и Sonatrach, содержит слишком много CO2 для коммерческого использования, так что избыток удаляется химическими поглотителями, сжимается и затем вводится под давлением в формацию с рассолом на двухкилометровую глубину.

Мир зависит от ископаемого топлива, а изменение существующей энергетической системы потребует годы. УХУ поддержит постепенный переход от источников энергии, основанных на ископаемом топливе, в сторону разнообразной системы, которая минимизирует воздействие на глобальное изменение климата и является возобновляемой в долгосрочной перспективе. В этот переходный период нынешняя система снабжения энергией, по большей части, останется прежней, однако новые инфраструктуры, такие, как электростанции и большие индустриальные предприятия, будут оборудованы улавливливающим оборудованием и трубопроводом к местам хранения.

«Беллона» призывает Правительство России разработать государственную программу внедрения технологии улавливания и хранения углекислого газа на энергетических объектах, обеспечить финансовый механизм для первых полнофункциональных станций и приступить к реализации демонстрационных проектов.

«Беллона» считает, что при строительстве завода по сжижению газа со Штокмановского месторождения обязательно должна быть применена технология улавливания и хранения CO2.

Литература
«Environmental and value creation. CO2 for EOR on the Norwegian Shelf – A case Study», Bellona report, 2005
«Улавливание и хранение двуокиси углерода», доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, 2005
«Улавливание и геологическое хранение углекислого газа: вклад в решение проблемы изменения климата», Международная ассоциация представителей нефтяной промышленности по охране окружающей среды, 2003

НЕФТЬ И ГАЗ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА-2008 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ

Еще статьи на тему "хранения":

Аспекты хранения и захоронения ядерных материалов

Методы сбора, хранения и анализа проб для проведения шельфовых геохимических исследований

Хранение плодоовощной продукции и требования к таре и упаковке

Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции


busy
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Язык сайта:

English Danish Finnish Norwegian Russian Swedish

Популярное на сайте

Ваш IP адрес:

54.156.90.21

Последние комментарии

При использовании материалов - активная ссылка на сайт https://helion-ltd.ru/ обязательна
All Rights Reserved 2008 - 2017 https://helion-ltd.ru/

@Mail.ru Яндекс.Метрика
Designed by Helion LTD