Wtryskiwanie CO2 pod ziemię. Problemy z głębin

Wtryskiwanie CO2 pod ziemię. Problemy z głębin

Fragment grafiki "Problemy ze szczelnością" (zob. niżej)Fragment grafiki "Problemy ze szczelnością" (zob. niżej) – Autor/ka: Fundacja im. Heinricha Bölla. Creative Commons License LogoZdjęcie na licencji Creative Commons License.

Przemysł obiecuje „czysty węgiel” i chce składować CO2 pod ziemią. Ten pomysł na rozwiązanie kryzysu klimatycznego nie sprawdza się jednak ani pod względem technicznym, ani gospodarczym.

Eva Mahnke

Politycy i przedsiębiorcy od kilku lat mówią o metodzie „Carbon Capture and Storage” (CCS), która miała spowodować, że elektrownie węglowe będą bardziej przyjazne dla środowiska. Metoda ta zakłada wychwytywanie emisji CO2 z elektrowni i procesów przemysłowych oraz składowanie ich w formacjach geologicznych głęboko pod ziemią. Również niektórzy naukowcy i ekolodzy mają nadzieję, że CCS pozwoli zahamować, a może nawet zmniejszyć wzrost ilości dwutlenku węgla w atmosferze. W wielu scenariuszach prezentowanych przez Międzynarodowy Zespół ds. Zmian Klimatu nieprzekroczenie granicy ocieplenia na poziomie 2°C uważa się za prawdopodobne jedynie przy założeniu zastosowania technologii CCS. To jednak mylny wniosek, który może mieć fatalne konsekwencje. Już teraz widać, że ta wciąż jeszcze niedopracowana technologia nie może spełnić pokładanych w niej nadziei.

Jak dotąd możliwe jest wychwycenie jedynie 85–90% CO2 emitowanego przez elektrownie. Aby to zrobić, elektrownia musi jednak zużyć na tyle dużo produkowanej przez siebie samą energii, że wydajność instalacji spada o 11–15%, co oznacza z kolei spadek współczynnika sprawności z 35% do 30%, a więc do poziomu z lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Aby elektrownia wyprodukowała tę samą ilość energii, trzeba by więc spalić w niej nawet o jedną trzecią więcej węgla. Komercyjne zastosowanie CCS oznaczałoby więc w konsekwencji nasilenie negatywnych skutków środowiskowych wydobycia tego surowca.

Jako magazyn dla wychwyconego CO2 mogą służyć opróżnione już pola naftowe i gazowe. Dwutlenek węgla od dziesięcioleci wtłacza się pod ziemię przede wszystkim w USA i Norwegii, aby zwiększyć w ten sposób wydobycie ropy. Znacznie większy – choć kontrowersyjny – potencjał magazynowania tkwi w formacjach skalnych, przykrytych nieprzepuszczalnymi warstwami skalnymi z młodszych okresów geologicznych.

Problemy ze szczelnością. Ryzyko ulatniania przy zastosowaniu technologii CCS – Autor/ka: Fundacja im. Heinricha Bölla. Creative Commons License LogoZdjęcie na licencji Creative Commons License.

Norweski koncern energetyczny Statoil uruchomił projekt CCS w 1996 roku na polu gazowym Sleipner na Morzu Północnym. Ponieważ wydobywany tam gaz ziemny zawierał za dużo dwutlenku węgla, Statoil wychwytuje tam co roku niemal milion ton CO2 i wtryskuje je w formacje skalne nad polem gazowym. W ten sposób koncern unika płacenia wysokich podatków od emisji.

Nie ma jednak pewności, jak długo takie składowiska pozostaną szczelne. Erupcja większych ilości stanowiłaby zagrożenie dla ludzi i innych organizmów. Ponadto wypierane przez dwutlenek węgla słone wody reliktowe mogą przedostawać się do wyższych warstw skalnych i przenikać do wód gruntowych, zanieczyszczając je i zasalając.

Nie opracowano do tej pory technologii monitoringu podziemnych składowisk CO2, która pozwalałaby systematycznie wykrywać przecieki. Nie ma też sprawdzonych metod usuwania tego rodzaju szkód. Z uwagi na koszty, które w wypadku większej elektrowni sięgają kilku miliardów euro oraz trudności techniczne nie ma obecnie nigdzie na świecie elektrowni węglowej z systemem CCS, który wychwytywałby istotne ilości CO2. Jedynym projektem jest mały blok w elektrowni w Kanadzie, na który przeznaczono państwowe dotacje, aby zwiększyć wydobycie na jednym z pól naftowych. W 2015 roku wycofano się w USA z wielkiego projektu FutureGen, który miał kosztować ponad 1,6 mld dolarów.

Projekty magazynowania CO2 w głębokich warstwach skalnych, stan an 2015 – Autor/ka: Fundacja im. Heinricha Bölla. Creative Commons License LogoZdjęcie na licencji Creative Commons License.

Opracowano kilka metod CCS. Po spaleniu surowca dwutlenek węgla można „wypłukać” ze spalin przy pomocy roztworów chemicznych. Inna metoda polega na przekształcaniu węgla w stan gazowy i wychwytywaniu CO2 jeszcze przed procesem spalania. Przy trzeciej metodzie węgiel spala się w czystym tlenie, aby łatwiej było wychwycić CO2 ze spalin.

Mimo tylu niepowodzeń obietnica „czystego węgla” nadal służy jako usprawiedliwienie dla budowy nowych elektrowni węglowych. Przedłuża to istnienie modelu biznesowego opartego na paliwach kopalnych i hamuje proces przechodzenia na energie odnawialne. Dzieje się tak również dlatego, że elektrownie z systemem CCS są jeszcze mniej elastyczne niż tradycyjne elektrownie węglowe w reagowaniu na wahania popytu.

Potencjalna skala magazynowania – Autor/ka: Fundacja im. Heinricha Bölla. Creative Commons License LogoZdjęcie na licencji Creative Commons License.

Niektóre elektrownie węglowe, które obok węgla spalają również drewno – np. brytyjska elektrownia Drax – odnotowują ponoć nawet emisje negatywne dzięki zastosowaniu tzw. technologii BECCS (Bioenergy with CCS). Opiera się ona na założeniu, że drzewa podczas wzrostu pobierają z atmosfery CO2, a podczas spalania drewna CO2 eliminowany jest z obiegu dzięki technologii CCS. Eksperci nie zgadzają się jednak, że można w tym przypadku mówić o emisjach negatywnych, ponieważ wielkopowierzchniowe uprawy szybko rosnących monokultur nie tylko wypierają naturalne lasy, ale też wchłaniają o wiele mniej CO2 w porównaniu z normalnymi drzewami.

Ponadto istnieją wątpliwości, czy takie monokultury rzeczywiście wchłaniają aż tyle CO2, ile uwalnia się w wyniku nawożenia, obróbki drewna, transportu oraz niszczenia naturalnych gleb. Co więcej, stosowanie technologii BECCS zwiększałoby presję wywieraną na właścicieli ziemi uprawnej na całym świecie, którą inwestorzy przywłaszczają sobie na wielką skalę pod uprawę biomasy. W związku ze zjawiskiem nazywanym z angielska land grabbing krytycy ciągle zwracają uwagę na naruszanie tradycyjnych praw użytkowania ziemi i złego traktowania lokalnej ludności, której zabiera się ziemię wykorzystywaną do produkcji żywności na własne potrzeby.

Powiązane treści

  • Przyroda. Przyszłość na kredyt

    Wielkim problemem, jaki wiąże się z działalnością kopalń odkrywkowych i ich wpływem na otoczenie, jest niszczenie krajobrazu. Rekultywacja często pozostawia wiele do życzenia. Negatywny wpływ na przyrodę mają również kopalnie głębinowe – podziemne sztolnie prowadzą do obniżenia poziomu gruntu.

  • Geologia i geografia. Podziemne lasy

    Węgiel powstał z biomasy – pod wpływem ciepła, ciśnienia i braku powietrza. Im skała jest starsza, tym więcej w niej czystego węgla i tym wyższa jest jej wartość energetyczna. Złoża znajdują się na wszystkich kontynentach.

0 Komentarze

Dodaj nowy komentarz

Dodaj nowy komentarz