Углекислый газ может храниться под землей сотни тысяч лет

  • 28 Июл, 2016 Источник: ipcc.ch

Временное решение проблемы скопления CO2.

Новое исследование ученых Кембриджского университета (University of Cambridge) показало, что естественные скопления CO2, запертые под землей около 100 000 лет, не оказали существенного разрушительного воздействия на горные породы, а значит хранение углекислого газа под землей гораздо безопаснее, чем считалось раньше. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Углекислый газ может храниться под землей сотни тысяч лет

Холодный гейзер: из незапечатанной нефтяной скважины в штате Юта вырывается углекислый газ

Межправительственная группа экспертов по изменению климата утверждает: чтобы средняя мировая температура не поднялась выше двух градусов Цельсия, необходимо к 2050 году сократить выбросы парниковых газов на 40—70%.

Добиться этого непросто, поскольку большинство государств со временем наращивают производство и увеличивают потребление энергии, а значит — и выбросы углекислого газа. Однако бороться с изменением климата все же возможно, и один из способов — технология улавливания и хранения двуокиси углерода (УХУ).

«Улавливание и хранение двуокиси углерода (УХУ) — это процесс, включающий отделение СО2 от промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию от атмосферы. Другие варианты смягчения воздействий на климат включают повышение энергетического КПД, переход на менее углеродоемкие виды топлива, атомную энергию, возобновляемые источники энергии, совершенствование биологических поглотителей и сокращение выбросов иных парниковых газов».

На предприятиях углекислый газ отделяют от других газов, образовавшихся в процессе сгорания топлива, сжимают, помещают в цистерны и доставляют к пористым геологическим формациям. Там двуокись углерода закачивают в природные резервуары на глубину более километра. Чтобы углекислый газ не влиял на климат, его нужно запереть под землей как минимум на 10 000 лет.

Ключевой компонент безопасности геологического хранения CO2 — так называемая перекрывающая порода или кепрок, непроницаемый слой глинистого сланца или глинистой породы над формацией-хранилищем. Газ закачивают под землю в жидком состоянии, но плотность жидкости ниже (50—80%) плотности наполняющей песчаник воды, поэтому CO2 движется наверх, пока не достигнет кепрока.

«Предыдущие исследования с использованием компьютерного моделирования и лабораторных экспериментов показывали, что жидкость, которая образуется по мере растворения CO2, постепенно разъедает перекрывающую породу, делая ее более проницаемой, и ставит под угрозу безопасное хранение CO2. Изучение природных скоплений углекислого газа, в которых CO2 сохраняется в течение времени, необходимого для эффективного хранения, позволяет гораздо лучше предсказать поведение газа под землей», — ведущий автор исследования профессор Майк Бикль (Mike Bickle).

 

Углекислый газ может храниться под землей сотни тысяч лет

Обзор вариантов геологического хранения

Ученые обследовали природный резервуар в американском штате Юта, в котором углекислый газ был заперт в осадочных породах сотни тысяч лет. Они пробурили скважину и взяли образцы пород и содержащихся в их порах жидкостей, чтобы изучить коррозию минералов под воздействием кислой сатурированной воды. Анализ минеральной структуры и геохимического состава породы включал бомбардировку нейтронами.

Это позволило ученым понять, как может меняться пористая структура и проницаемость перекрывающей породы. Они обнаружили, что вклад углекислого газа в разрушение минералов очень мал, а пораженный коррозией слой составляет всего 7 см. Предыдущие исследования предсказывали, что коррозией будет поражен многометровый слой.

Исследователи заключили, что естественная устойчивость минералов к воздействию кислой сатурированной воды делает хранение углекислого газа под землей гораздо более предсказуемым и безопасным, чем считалось ранее.

«Если все тщательно взвесить, хранение двуокиси углерода под землей будет гораздо надежнее, чем прямые выбросы CO2 в атмосферу», — резюмирует Бикль.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.