Геолошко складиштење угљен-диоксида

Геолошко складиштење CO₂ је основни сегмент технологије захватања и складиштења CO₂ (CCS).

Две најповољније опције за складиштење CO₂ су:

Исцрпљена лежишта нафте и гаса.
Дубоки слани аквифери, који садрже воду неповољну за пиће, а често и са већом концентрацијом соли од морске воде.

Остале опције, као што су слојеви угља и базалтне стене, које су још увек у фази истраживања, могу такође бити решења за складиштење у будућности. CO₂ се упумпава кроз бушотине у дубоке стенске формације које садрже поре између зрна или пукотина, замењујући и компримујући постојећи флуид у њима: природни гас, воду или нафту. Резервоар стене са добром порозношћу и пермеабилитетом представљају повољну средину за складиштење. Обично се налазе у седиментним басенима и настали су таложењем седимената у геолошкој прошлости. Финозрни непропусни седименти у овим басенима стварају баријере између пропусних формација. Појава лежишта нафте, природног гаса или чистог CO₂ доказује њихову способност да задрже флуиде милионима година.

Геолошке формације, лежишта и повлатне стене формирају комплексне структуре, које су хетерогене, неравномерно распоређене и израседане. Због тога је неопходно комплексно проучавање терена и геолошко искуство да би се проценила погодност предложене подземне структуре за дугорочно складиштење CO₂.

Потенцијална лежишта за складиштење CO₂ морају испуњавати бројне критеријуме, од којих су најважнији:

Задовољавајућа порозност, пермеабилитет и капацитет складишта.
Постојање непропусне покровне стене – на пример, неконсолидованих глина, глиновитих лапораца, лапораца или сланих стена, које спречавају миграцију CO₂ ка површини терена.
Постојање замки - као што су повлатне стене облика куполе – ради контроле миграције CO₂ у складишту.
Дубина преко 800 м, где су притисак и температура довољно високи да омогуће складиштење густо компримованог CO₂, чиме се стварају услови за складиштење максималне количине гаса.
Одсуство пијаће воде у геолошком складишту.

Национални примери потенцијалних складишта[уреди | уреди извор]

Пример области која испуњава наведене услове је Јужни Пермски басен, који се простире од Енглеске до Пољске. Пескови су се таложили у неколико наврата током геолошке историје. На седименте су утицали процеси формирања стена, услед којих су се простори између пора испуњавали сланом водом или природним гасом. Међуслојна глина је формирала непропусне слојеве, који спречавају миграцију флуида ка површини. Већина формација пешчара налази се на дубини 1-4 км, где је притисак довољно висок да се CO₂ складишти у густој фази. Садржај соли у формационим водама повећава се у овом интервалу дубина од око 100 г/л до 400 г/л, то значи да је вода засићена сољу, па чак и много већег салинитета од морске воде. У овом басену регистровано је на стотине структура формирањем дома услед миграције соли, које су представљале замке за акумулирање природног гаса. Ове замке су предмет истраживања за одређивање потенцијалних геолошких складишта CO₂ и пилот пројеката.

Капацитет складишта[уреди | уреди извор]

Процене капацитета складишта CO₂ обично су веома приближне и заснивају се на просторном распореду потенцијално повољних формација. Капацитет складишта може се утврдити у различитим размерама, почев од националних – за грубе процене, до прецизнијих прорачуна басена и димензија лежишта, узимајући у обзир специфичну хетерогеност терена и комплексност реалних геолошких структура.

Обично се одређују различити нивои капацитета складишта:

Волуметријски капацитет: Процене запремине пора у стенама лежишта, на основу распореда, дебљине и карактеристика формација повољних за складиштење.
Геотехнички капацитет: Обично специфичне процене лежишта, при чему се узимају у обзир сви подаци о лежишту и карактеристикама повлате, као што су ињективност, формациони флуиди и погодне стратегије ињектирања. Ове процене захтевају детаљне податке о лежишту, ради извођења нумеричких симулација ињектирања и миграције CO₂ у постојећим формацијама.
Очекивани капацитет: Коначно, социјално-економски фактори утичу на одлуку да ли ће се потенцијално лежиште заиста искористити за складиштење CO₂. Ови фактори укључују доступност погодних извора CO₂, цене складиштења, обавезе, правни оквир и прихваћеност од стране јавности. Тешко је предвидети и узети у разматрање ове не-геотехничке факторе који утичу на капацитет складиштења.

Можемо закључити да је волуметријски капацитет за складиштење CO₂ у Европи висок, али постоје и бројне недоумице, нарочито у случају дубоких сланих аквифера. Аквифери имају капацитет за складиштење CO₂ који емитују велика постројења током неколико деценија. Обнављање података и даље истраживање нових потенцијалних капацитета складишта у Европи предмет су сталног истраживачког рада у многим државама, али и у оквиру пројекта EU CO2STOP за Европу у целини.