Что такое CCS?

Улавливание и хранение углерода (CCS), иногда называемое улавливанием, утилизацией и хранением углерода (CCUS), включает в себя диоксид углерода (CO₂) улавливается при сжигании ископаемого топлива и из других источников (например, при производстве цемента, стали) и попадает глубоко под землю в крошечные поровые пространства, находящиеся между зернами осадочных пород (например, песчаников). Как правило, глубина хранения составляет около 2 км под землей.

CO₂. CO₂это парниковый газ, который образуется в природе, а также выбрасывается в результате деятельности человека, такой как сжигание ископаемого топлива, сельское хозяйство и другие отрасли промышленности (это называется антропогенным выбросом).₂, то есть СО₂выбрасываемый в результате деятельности человека). CO₂может быть извлечен и закачан глубоко под землю для постоянного хранения. Природный СО₂залежи в недрах и месторождения природного газа являются хорошими примерами того, как СО₂могут быть надолго заперты под землей. Мы можем наблюдать за поведением CO₂в различных ситуациях (например, высвобождение CO₂пузырьки при открывании банки с безалкогольным напитком), что помогает нам понять, как СО₂будет вести себя в геологических формациях. Вместе сКвестакон в Национальном научно-техническом центре в Канберре мы использовали специализированную камеру, которая позволяет нам снимать СО₂чтобы записать некоторые основные эксперименты и повседневное использование CO₂.

Захватить. CO₂улавливается из стационарных источников выбросов, таких как электростанции, предприятия по производству природного газа, водорода на ископаемом топливе и промышленные предприятия, такие как сталелитейные или цементные заводы. Ведутся исследования по разработке методов дешевого и эффективного извлечения CO₂ непосредственно из воздуха для получения новых продуктов или для геологического хранения (прямой захват и хранение воздуха, или DACS).

Транспорт. CO₂может транспортироваться от источника выбросов к месту хранения по трубопроводам, судам, автомобильным (грузовым) или железнодорожным транспортом, подобно природному газу.

Инъекция и хранение.В месте хранения, СО₂закачивается глубоко под землю в геологическую формацию, подходящую для постоянного хранения, такую как засоленные водоносные горизонты (например, песчаники, заполненные рассолом), истощенные нефтяные или газовые месторождения и, возможно, в другие типы горных пород, такие как глубокие угольные пласты или базальты. Внутри породы-коллектора, СО₂первоначально он удерживается в поровых пространствах между зернами и не может выйти за пределы пласта из-за перекрывающих его непроницаемых пород (уплотнений). Со временем СО₂растворяется в пластовой воде, в конечном итоге вступая в реакцию с образованием новых минералов.

Использование.Некоторые из захваченных СО₂может использоваться для изготовления других продуктов. Например, СО₂может быть закачан под землю для повышения нефтеотдачи на зрелых нефтяных месторождениях или использован для создания новых продуктов, таких как удобрения, топливо или пищевые продукты. На данный момент большая часть CO₂то, что используется промышленностью, поступает из естественных геологических залежей CO₂. Захваченный антропогенный СО₂мог бы заменить некоторые из этих природных источников.

Мониторинг, смягчение последствий и верификация (MMV)из СО₂в недрах является важной частью процесса УХУ и обычно регламентируется нормативными актами и законодательством. Цель MMV - обеспечить, чтобы закачиваемый CO₂надежно и постоянно хранится. Методы мониторинга могут включать в себя сейсморазведку во времени, различные скважинные датчики, анализ флюидов и почвенных газов, приповерхностные измерения атмосферного CO₂концентрация и даже аэрофотосъемка или съемка со спутника.

Типы геологических формаций и сценарии, которые могут быть пригодны для геологического хранения CO2 (изображение любезно предоставлено CO2CRC)