Gdzie schować węgiel?
Wychwytywanie i składowanie CO2 (CCS) to technologia, która może odzyskać 90% emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych. CO2 wyprodukowany w czasie wytwarzania elektryczności i w procesach przemysłowych jest wychwytywany, aby zapobiegać jego uwalnianiu do atmosfery. Technologie CCS mogą zredukować globalne emisje CO2 nawet o 20%. Finansowany ze środków UE projekt MUIGECCOS (Modeling and Understanding the Influence of Geological Complexity on CO2 Storage) poszerzył naszą wiedzę na temat wpływu wielu czynników związanych ze składowaniem CO2. Zespół projektu skoncentrował się początkowo na procesach transportowych i złożonych przepływach. Złożoność przepływów wynika z przejściowych zmian warunków granicznych i hydraulicznej heterogeniczności materiału. W badaniach opracowano numeryczne symulacje w celu określenia zarówno typowego zachowania, jak i globalnych obaw związanych z tą technologią. Wyniki "numerycznego eksperymentu" przeprowadzonego zgodnie metodą Monte-Carlo zostały gruntownie zinterpretowane. Zasady przechodzenia od małej do dużej skali uznane za odpowiednie w badanym kontekście były albo równe, albo "skuteczne". Ważne wnioski zostały podsumowane w dwóch punktach. Pierwszym z nich jest kwantyfikacja odchylenia między potencjalnymi a efektywnymi mieszankami, użyteczna do pomiarów w przypadku określania reaktywności chemicznej. Jest to zgodne z ogólnym trendem gwałtownego wzrostu odchylenia w krótkim czasie, gdy rozwijają się struktury napływowe, i powolnym spadkiem, gdy dyfuzja stopniowo powoduje ujednolicenie tych struktur. Drugim wnioskiem jest to, że rozprowadzanie nie wystarcza do przewidzenia przebiegu mieszania i reaktywności. W związku z tym zaproponowano proste pomiary, które mają pomóc skutecznie charakteryzować mieszanie się i reaktywność w różnych rodzajach porowatych struktur. Ważne jest opracowanie modeli, które są zgodne z dyspersją oraz przebiegiem mieszania i reaktywnością chemiczną. Projekt poszerzył ogólną wiedzę na temat składowania CO2. Dalsze prace mają na celu stworzenie sposobów zastosowania tych narzędzi do lepszego projektowania strategii wprowadzania oraz niezawodności prognoz i ocen ryzyka.
Słowa kluczowe
Dwutlenek węgla, wychwytywanie i magazynowanie węgla, emisje CO2, składowanie CO2, składowanie geologiczne
