Ocena techniczno-ekonomiczna i analiza bezpieczeństwa wpływu zanieczyszczeń CO2 na jego transport i przechowywanie
Przechwytywanie i przechowywanie węgla (CCS) wiąże się z przechwytywaniem CO2 z elektrowni i innych dużych przemysłowych źródeł emitujących CO2 oraz jego transportowaniem do punktów geologicznych rurociągami wysokiego ciśnienia. Niemniej przechwycony CO2 zawiera wiele zanieczyszczeń, takich jak ołów, rtęć i arsen, z których każdy ma inny wpływ na poszczególne części łańcucha CCS. Finansowany z środków UE projekt CO2QUEST (techniczno-ekonomiczna jakościowego wpływu CO2 na jego przechowywanie i transport) pozwolił na zebranie w jednym miejscu najlepszych naukowców i głównych interesariuszy w celu przeprowadzenia badań obliczeniowych wspartych eksperymentami na dużą skalę, których celem było określenie, jakie mieszanki CO2 mają największy wpływ na poszczególne części łańcucha CCS. W szczególności projekt scharakteryzował wpływ zanieczyszczeń na koszty i bezpieczeństwo transportu CO2 rurociągami na podstawie analizy spadku ciśnienia w rurociągach, wymagań dotyczących mocy kompresji, a także skłonności rurociągu do kruszenia i korozji. Oprócz tego zbadano i oszacowano wpływ zanieczyszczeń CO2 na przechowywanie na podstawie analizy interakcji geochemicznych w obrębie miejsca przechowywania, z uwzględnieniem wiążących się z tym zagrożeń dla zdrowia i środowiska. Analiza stosunku kosztów do korzyści przeprowadzona przez zespół CO2QUEST pozwoliła opracować zalecenia dotyczące poziomów tolerancji zanieczyszczeń i protokoły mieszanin, a także dała środki kontroli sieci rurociągowych i infrastruktury do przechowywania. Skutkując opublikowaniem ponad 100 artykułów naukowych, projekt CO2QUEST otrzymał w 2016 r. bardzo prestiżową nagrodę za globalne bezpieczeństwo procesów przyznawaną przez Institution of Chemical Engineers. Projekt CO2QUEST przyczynił się do wzrostu podstawowej wiedzy, rozwoju narzędzi obliczeniowych, a także światowej klasy urządzeń do badań doświadczalnych, co było wymuszone chęcią określenia optymalnego zakresu zanieczyszczeń CO2 w celu zapewnienia bezpieczeństwa i oszczędności procesu CCS. Pomoże to w przyspieszeniu wdrożenia procesu stanowiącego kluczową technologię w walce przeciwko globalnemu ociepleniu. Opracowane w czasie trwania projektu CO2QUEST światowej klasy urządzenia do badań to m.in. instalacja do badania pęknięć rurociągów, patrz film przedstawiający badanie pęknięcia rurociągu, wysoce oprzyrządowany średniej skali rurociąg testowy wysokiego ciśnienia. Oprócz tego skonstruowano oprzyrządowaną studnię głęboką (1,6 km oraz instalację testową do magazynowania CO2 w nisko zalegających poziomach wód podziemnych do badania migracji chmur CO2 podczas magazynowania.
Słowa kluczowe
Dwutlenek węgla, nieczystości, przechwytywanie i przechowywanie węgla, CO2QUEST, modele numeryczne
