Zaawansowane narzędzia do wykrywania i szacowania skali wycieków CO2, czyli zwiększanie bezpieczeństwa składowania CO2 pod dnem morskim
Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) to system procesów technologicznych obejmujący wychwytywanie dwutlenku węgla (CO2) z dużych źródeł emisji, takich jak elektrownie czy zakłady przemysłowe, transportowanie go do podziemnych lub podwodnych magazynów oraz permanentne składowanie uniemożliwiające jego wydostanie się do atmosfery. W Europie preferowanym sposobem składowania CO2 są składowiska podmorskie. „Aby to umożliwić, społeczeństwo i organy regulacyjne muszą mieć pewność, że dwutlenek węgla będzie składowany w sposób bezpieczny”, tłumaczy Douglas Connelly, koordynator finansowanego ze środków UE projektu STEMM-CCS. „Musimy udowodnić, że składowiska są w pełni szczelne, czyli wykazać, że posiadamy technologię, dzięki której będziemy mogli identyfikować bardzo małe wycieki w ogromnym oceanie”.
Innowacyjne rozwiązania do monitorowania morskich składowisk
Partnerzy projektu wtłoczyli małe ilości CO2 w osady dna morskiego w środkowej części Morza Północnego, około 100 km na północny wschód od Aberdeen – miasta portowego w Szkocji, głównego ośrodka przemysłu naftowego ukierunkowanego na eksploatację podmorskich złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. A dokładniej, przeprowadzili symulację uwolnienia CO2 z dna morskiego, wtłaczając CO2 w postaci gazowej trzy metry poniżej dna morskiego na głębokości 120 metrów. Następnie monitorowali wyciek z użyciem najnowocześniejszych technologii, zarówno tych dostępnych na rynku, jak i opracowanych specjalnie na potrzeby projektu. Według Connelly’ego był to pierwszy kontrolowany eksperyment na dużej głębokości w rzeczywistych warunkach, podczas którego naukowcy mogli przeprowadzić symulację emisji CO2 z podwodnego składowiska na Morzu Północnym. „Wykazaliśmy, że jesteśmy w stanie wykrywać i szacować skalę nawet niewielkich wycieków CO2 do środowiska morskiego, a także odróżnić wyciek ze składowisk od uwalniania CO2 ze źródeł naturalnych”.
Identyfikowanie, wykrywanie i szacowanie skali wycieków CO2
Zespół projektu STEMM-CCS zebrał pierwsze próbki z kominów dyfuzyjnych (wertykalnych struktur geologicznych poniżej dna morskiego, złożonych ze szczelin, przez które migruje gaz) na Morzu Północnym. „Wykorzystaliśmy próbki do zbadania, czy struktury geologiczne takie jak kominy mogą ułatwiać przedostawanie się uwolnionego z podwodnych składowisk dwutlenku węgla w stronę dna morskiego”, wyjaśnia Connelly. „W środowisku morskim znajdują się źródła metanu, ale nadal nie ma zgody co do tego, czy umożliwiają też uwalnianie się CO2”. Zespół projektu opracował innowacyjne technologie czujników do monitorowania wychwytywanego i składowanego CO2, przeprowadzania ocen oddziaływania na środowisko, gromadzenia danych bazowych oraz prowadzenia innych działań na obszarach morskich, np. w zakresie monitorowania zanieczyszczeń. Stworzył także internetowe narzędzie do monitorowania i podejmowania decyzji, które dostarcza wskazówek dotyczących wyboru najbardziej odpowiednich metod i technologii do monitorowania środowiskowego podwodnych składowisk CO2. Dzięki narzędziu operatorzy składowisk mogą opracowywać opłacalne strategie monitorowania. Realizacja projektu STEMM-CCS przyniosła szereg innowacyjnych rezultatów: zespół opracował technologię i metody oceny warunków w środowisku morskim, przeanalizował naturalne czynniki, które mogą prowadzić do uwalniania CO2 ze składowisk, oraz wykazał, że można łatwo wykrywać wycieki CO2. „Jeśli Europa będzie nadal stawiać na rozwój technologii do wychwytywania dwutlenku węgla i jego składowania pod dnem morskim, nasze rozwiązania na pewno pomogą wzmocnić zaufanie społeczeństwa do takiej działalności i zwiększyć poziom jej akceptacji, gwarantując, że jest w pełni bezpieczna dla środowiska”, podsumowuje Connelly.
Słowa kluczowe
STEMM-CCS, CO2, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, CCS, Morze Północne, składowisko, ocean, wycieki, wyciek
