Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Naukowcy ujawniają wpływ składowania dwutlenku węgla pod dnem morskim na lokalne ekosystemy

Klaus Wallmann, koordynator ECO2, omawia wyniki projektu poświęconego oddziaływaniu składowania CO2 pod dnem na ekosystemy morskie.
Naukowcy ujawniają wpływ składowania dwutlenku węgla pod dnem morskim na lokalne ekosystemy
Dno europejskich mórz jest często naznaczone rysami albo pęknięciami, a mimo to przedsiębiorstwa naftowe składują CO2 pod dnem Morza Północnego i Morza Barentsa, aby obniżyć swoje emisje. Czy składowanie CO2 pod dnem morskim jest opłacalnym rozwiązaniem? Zespół unijnych naukowców rzucił ostatnio światło na ten problem.

Zważywszy na coraz wyraźniejsze oddalanie się celu ograniczenia do roku 2050 globalnego ocieplenia do +2°C i nadchodzącą konferencję klimatyczną ONZ, coraz większa presja ciąży na UE i jej międzynarodowych partnerach. Pod rozwagę wzięto wszelkie kwalifikujące się sposoby redukcji emisji CO2, a jednym z nich jest wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) – zestaw technologii zapobiegających przedostawaniu się CO2 do atmosfery poprzez składowanie go w odpowiednich, podziemnych formacjach geologicznych.

W niedawnym komunikacie dotyczącym unii energetycznej, Komisja Europejska przyznała, że potrzebne jest większe wsparcie dla CCS. Technologia nie rozwinęła się w stopniu jakiego się początkowo spodziewano, głównie z powodu wysokich kosztów inwestycyjnych i ograniczonych zachęt ze względu na niskie ceny węgla. Jest jednak inny aspekt CCS, który nadal stanowi dla potencjalnych inwestorów i decydentów niewiadomą: problem wycieku, zwłaszcza we wrażliwych miejscach składowania, takich jak dno morskie.

Przez ostatnie cztery lata zespół naukowców z UE monitorował istniejące instalacje CCS na Morzu Północnym i na Morzu Barentsa, aby ustalić prawdopodobieństwo wycieku i oddziaływanie takiego scenariusza na lokalne ekosystemy. Naukowcy z projektu ECO2 (Sub-seabed CO2 Storage: Impact on Marine Ecosystems) zidentyfikowali możliwe ścieżki wycieku CO2, monitorowali stanowiska wycieku, śledzili rozprzestrzenianie się CO2 w wodach przydennych oraz przeanalizowali reakcje zwierząt i roślin bentosowych na CO2. Na początku maja partnerzy projektu ujęli wszystkie swoje spostrzeżenia w formie przewodnika poświęconego temu jak wybierać i monitorować stanowiska składowania, po czym zaprezentowali go Unii Europejskiej.

Klaus Wallmann, koordynator ECO2, omawia wyniki projektu i plany zespołu na prowadzenie dalszych badań w tej dziedzinie.

Co skłoniło pana do podjęcia badań w tej dziedzinie?

W Europie większość wychwytywanego CO2 w elektrowniach będzie składowana pod dnem morskim. Stąd ważne jest, aby ustalić, czy składowane CO2 utrzyma się w formacjach pod dnem morskim czy też będzie wyciekać i wyrządzać szkody w ekosystemie na poziomie dna morskiego.

Co pana zdaniem jest pod tym względem najbardziej innowacyjnym aspektem projektu?

Głównym novum w podejściu ECO2 jest ocena czynnika „tendencji do wycieku”, który jest połączeniem zwięzłego opisu kompleksu składowania i heurystycznych technik uwzględniania dużej liczby niepewnych parametrów. Z uwagi na fakt, że nie ma możliwości symulacji wszystkich istotnych cech, procesów i zdarzeń geologicznych za pomocą dostępnego obecnie oprogramowania modelującego, znaleźliśmy sposób na realistyczne oszacowanie prawdopodobieństwa wycieku z konkretnej instalacji CCS.

Na jakich stanowiskach przeprowadzaliście swoje badania i dlaczego?

Analizowaliśmy faktyczne stanowiska składowania na Morzu Północnym i na Morzu Barentsa u wybrzeży Norwegii, gdzie miliony ton CO2 zostały oddzielone od gazu ziemnego i są składowane od wielu lat w formacjach geologicznych pod dnem morskim.

W jaki sposób sprawdzaliście, czy stanowiska są szczelne?

W ramach projektu wykorzystaliśmy szeroki wachlarz instrumentów morskich do wykrywania nieszczelności. Instrumenty te zostały rozlokowane za pomocą statków badawczych i zdalnie sterowanych pojazdów (ROV). Wśród zastosowanych w toku prac nad projektem nowoczesnych technologii wymienić można oprzyrządowanie sejsmiczne 3D P-Cable do obrazowania w wysokiej rozdzielczości ścieżek przepływu przez nakład uszczelniający formacje wykorzystane do składowania, metody hydroakustyczne do wykrywania pęcherzyków gazu unoszących się z dna morskiego oraz czujniki chemiczne do pomiaru stężenia CO2 rozpuszczonego w wodzie morskiej.

Czy wskazaliście potencjalne pole do poprawy technik i technologii składowania?

Tak, opublikowaliśmy przewodnik po najlepszych praktykach środowiskowych, który można pobrać ze strony http://oceanrep.geomar.de/28739/. Opisujemy w nim, w jaki sposób należy wybierać i monitorować stanowiska składowania pod dnem morskim.
Przy wyborze stanowisk zalecamy w szczególności unikanie struktur geologicznych, które mogą posłużyć za kanały do odprowadzania wody i gazu, formacji geologicznych zawierających toksyczne związki chemiczne i miejsc z niskoenergetycznymi warunkami hydrograficznymi, gdzie są słabe prądy i silnie stratyfikowany słup wody. Ponadto stanowiska składowania należy umiejscawiać wystarczająco daleko od cennych zasobów naturalnych lub obszarów, na których fauna i flora już znajduje się na granicy tolerancji CO2.
W przewodniku podkreśliliśmy także konieczność monitorowania nakładu, dna morskiego i słupa wody za pomocą technik sejsmicznych 3D, batymetrii wysokiej rozdzielczości lub mapowania dna morskiego z użyciem rozpraszania wstecznego, obrazowania hydroakustycznego akumulacji i ujść gazu, obrazowania za pomocą filmów wideo i zdjęć oraz chemicznego wykrywania rozpuszczonego CO2 w otaczających wodach przydennych. Większość z tych technologii jest już dostępna albo stanie się niedługo najnowszym standardem.

Nacisk w projekcie ECO2 został położony głównie na oddziaływanie wycieku na ekosystemy morskie. Jakie wyciągnęliście wnioski?

Ustaliliśmy, że w przypadku wycieku wpływ na ekosystem morski ograniczy się do bezpośredniego otoczenia, w którym on wystąpi. Na tym niewielkim obszarze zginą wrażliwe organizmy i zostaną zastąpione przez inne, bardziej odporne. W odległości ponad 100 metrów w bok od wycieku, oddziaływanie będzie minimalne i ledwie wykrywalne, gdyż wyciek CO2 szybko zostanie rozcieńczony przed prądy denne.

Czy na podstawie wyników projektu może pan stwierdzić, że składowanie CO2 pod dnem morskim jest opłacalnym rozwiązaniem?

Tak, nie stwierdziliśmy żadnych oznak wycieków na aktualnie eksploatowanych stanowiskach składowania. Możliwe, że wyciek pojawi się w przyszłości w związku z otwarciem i eksploatacją setek nowych stanowisk składowania. Jednak jedynie niewielka część składowanego CO2 wycieknie, a wpływ na środowisko morskie pozostanie niewielki i lokalny.

Jakie macie plany teraz, kiedy prace nad projektem dobiegły końca?

Przed nami nadal dużo pracy. Musimy lepiej poznać, w jaki sposób wielkość wycieków jest kontrolowana przez struktury geologiczne i procesy fizyczne w nakładzie. Co więcej techniki monitorowania wymagają dalszego udoskonalenia, aby zwiększyć ich czułość i obniżyć koszty eksploatacji.

Więcej informacji:

ECO2
http://www.eco2-project.eu/

Źródło: Na podstawie wywiadu dla 43. numeru magazynu research*eu nt. wyników.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę