УЧЁНЫЕ ПЕРМСКОГО ПОЛИТЕХА ПРЕДЛОЖИЛИ ИННОВАЦИОННОЕ РЕШЕНИЕ ПО ЗАХОРОНЕНИЮ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА НА 200 ЛЕТ

Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали проект для захоронения углекислого газа (технологии CCS/ CCUS) в одном из водоносных объектов, провели расчеты необходимых объемов и параметров хранилища, а также оценили экономическую выгоду от этого предприятия.
Увеличенные выбросы парниковых газов, из которых более 70% составляет углекислый газ (диоксид углерода, CO2) , вызывают серьезные изменения климата и рост средней температуры, что негативно влияет на экосистему планеты. Снижения выбросов в атмосферу можно достичь путем улавливания и хранения углекислого газа для его последующей переработки. В частности, данный газ можно утилизировать в горные породы, содержащие подземные воды.
Данная информация была опубликована в журнале «Записки Горного института» в 2024 г. Исследование осуществлялось в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В борьбе с глобальным потеплением можно выделить 2 основных направления: минимизация выбросов, развитие технологий улавливания парниковых газов.
Первый подход сложен для реализации, т.к. крупные предприятия сталкиваются с трудностями при переходе на возобновляемые источники энергии. Поэтому актуальным становится развитие технологий улавливания и хранения углекислого газа.
Наилучшие условия для долгосрочного хранения углекислого газа создает расположение водоносных горизонтов под слоями горных пород. При этом необходимо, чтобы объекты соответствовали определенным требованиям: грунты должны иметь пористость и проницаемость для газа, резервуары для хранения - быть покрытыми непроницаемыми породами, которые не вступают в реакцию с углекислым газом в присутствии воды, такими как песчаник, аргиллит и алевролит, хранилище должно находиться на глубине свыше 1 км, что позволяет углекислому газу перейти в сверхкритическое состояние, при котором исчезает разница между жидкой и газовой фазами.
Пермские ученые разработали технологию хранения углекислого газа на подходящем объекте, где произведены расчеты его объемов и финансовых затрат. В качестве объекта выбрали неразрабатываемый водоносный комплекс нефтяных месторождений.
Руководитель проекта АНО Пермский НОЦ А. Козлов отметил, что ученые провели серию лабораторных экспериментов для изучения физико-химических свойств образца воды и углекислого газа при различных условиях. В ходе экспериментов было установлено, что углекислый газ плохо растворяется в пластовой воде, поэтому следует учитывать, что весь объем газа будет находиться в свободном состоянии при его закачке.
Доцент кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ П. Илюшин добавил, что ученые также рассчитали предполагаемые масштабы хранения углекислого газа. С вероятностью 90% объем коллектора составит не менее 103177 тыс. м3. Если улавливать 400 тыс. т углекислого газа/год, то закачка может продолжаться на протяжении 202 лет и составит 80,95 млн т.
Таким образом, проект захоронения углекислого газа, разработанный учеными Пермского Политеха, позволит снизить выбросы парниковых газов в атмосферу и замедлить глобальное потепление. Экономическая модель проекта учитывает все капитальные и операционные расходы, при этом срок окупаемости проекта составит 15 лет.
Напомним, что ранее ученые Центра Хериот-Ватт Томского политехнического университета применили алгоритмы машинного обучения для прогнозирования массы хранения CO2 и объема добычи нефти. Модель, предложенная политехниками, учитывает большое количество параметров процесса и имеет высокую точность прогноза. Это позволит упростить и ускорить оценку объектов при подборе резервуаров хранения.
https://neftegaz.ru/