Γεωλογική αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα
From Wikipedia, the free encyclopedia
Η γεωλογική αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα είναι ένα βασικό τμήμα της τεχνολογίας της δέσμευσης και αποθήκευσης του άνθρακα (Carbon Capture and Storage, CCS)[1].
Οι δύο κύριες επιλογές που θεωρούνται πιο κατάλληλες για μεγάλης κλίμακας αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα είναι[2]:
- τα εξαντλημένα πεδία φυσικού αερίου και πετρελαίου για τα οποία υπάρχει πλήθος πληροφοριών και μεγάλος όγκος γνώσης εξαιτίας της εκμετάλλευσής τους για την εξόρυξη υδρογονανθράκων.
- οι μεγάλου βάθους αλμυροί υδροφορείς, που περιέχουν νερό, το οποίο είναι ακατάλληλο για πόση και μάλιστα είναι ακόμη αλμυρότερο και από το θαλασσινό νερό.
Άλλες επιλογές, όπως τα στρώματα γαιάνθρακα και τα βασαλτικά πετρώματα, που ακόμη υπόκεινται σε έρευνα, μπορούν να παράσχουν περαιτέρω δυνατότητες αποθήκευσης στο μέλλον.
Το διοξειδίου του άνθρακα εγχύεται μέσω γεωτρήσεων σε υποκείμενα βαθιά φιλοξενούντα πετρώματα, με πόρους μεταξύ των κόκκων ή διαρρήξεις, αντικαθιστώντας και συμπιέζοντας έτσι το ρευστό που ήδη υπάρχει σ’ αυτούς τους πόρους: φυσικό αέριο, νερό ή πετρέλαιο. Φιλοξενούντα πετρώματα που έχουν καλό πορώδες και διαπερατότητα αποτελούν κατάλληλους σχηματισμούς αποθήκευσης. Αυτά συνήθως συναντώνται σε ιζηματογενείς λεκάνες και προέρχονται από την απόθεση ιζημάτων στο γεωλογικό παρελθόν. Τα λεπτόκοκκα αδιαπέρατα ιζήματα μέσα σ΄ αυτές τις ίδιες λεκάνες σχηματίζουν εμπόδια (φράγματα) μεταξύ των περατών σχηματισμών αποθήκευσης. Οι φυσικοί ταμιευτήρες πετρελαίου, φυσικού αερίου ακόμη και καθαρού διοξειδίου του άνθρακα αποδεικνύουν την ικανότητά τους να συγκρατούν ρευστά για εκατομμύρια χρόνια.
Οι υπόγειοι σχηματισμοί, ταμιευτήρες και πετρώματα - καλύμματα σχηματίζουν σύνθετες δομές, οι οποίες είναι ετερογενείς, ανομοιογενώς κατανεμημένες και ρηγματωμένες. Απαιτούνται, συνεπώς, η σε βάθος γνώση της θέσης και η γεωεπιστημονική εμπειρία για να εκτιμηθεί η καταλληλότητα των προτεινόμενων υπόγειων δομών για μακροχρόνια αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα. Οι δυνητικοί ταμιευτήρες αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να εκπληρώνουν πολλά κριτήρια, εκ των οποίων τα ουσιώδη είναι:
- επαρκές πορώδες, επαρκής διαπερατότητα και επαρκής αποθηκευτική ικανότητα
- παρουσία υπερκείμενου αδιαπέρατου πετρώματος καλύμματος - π.χ. μη συμπαγής άργιλος, αργιλόλιθος, μάργα ή άλας - το οποίο αποτρέπει τη μετανάστευση του διοξειδίου προς τα πάνω
- παρουσία «δομών παγίδευσης» - όπως θολωτά πετρώματα καλύμματα - για να ελέγχεται η έκταση και το μέγεθος της μετανάστευσης του διοξειδίου μέσα στο σχηματισμό αποθήκευσης
- βάθος μεγαλύτερο των 800 μέτρων, όπου η πίεση και η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλές ώστε να επιτρέπεται η αποθήκευση του πυκνού συμπιεσμένου διοξειδίου μεγιστοποιώντας έτσι την ποσότητα που αποθηκεύεται
- απουσία πόσιμου νερού στον ταμιευτήρα αποθήκευσης.