GEOTERMIA A CCS I CCU
Journal Title: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego - Year 2012, Vol 448, Issue 448
Abstract
Problem potencjalnego konfliktu interesów pomiędzy geologicznym składowaniem CO[sub]2[/sub] w poziomach solankowych a geotermią niskotemperaturową jest często podnoszony przez przeciwników metody CCS (Carbon Capture and Storage – czyli wychwyt i geologiczne składowanie CO[sub]2[/sub]) zarówno w Polsce, jak i w innych krajach Europy o podobnych warunkach geologicznych. Jak wiadomo, formacje skał osadowych występujące w obrębie basenu permo-mezozoicznego obejmującego północne Niemcy, Danię, Holandię, Morze Północne, wschodnią część Anglii oraz ponad połowę terytorium Polski zawierają wody złożowe o rozmaitym zasoleniu. Wbrew oponentom metody CCS warto wskazać, że procesy towarzyszące oddziaływaniom wtłaczanego CO[sub]2 [/sub]z górotworem i wodami solankowymi można wykorzystać jednocześnie do obu celów – sekwestracji i skojarzonej produkcji ekologicznej energii (kogeneracji). Reasumując, obecnie możliwe jest połączenie CCS i CCU (Carbon Capture and Utility, czyli wychwyt CO[sub]2[/sub] oraz jego utylizacja) i geotermii, przez co można redukować emisję dwutlenku węgla i przy okazji w opłacalny sposób produkować ciepło i/lub energię elektryczną.Pierwszą z takich możliwości jest wykorzystanie CO[sub]2 [/sub]w zamkniętych, niekonwencjonalnych systemach geotermalnych typu HDR (Hot Dry Rock). W przypadku HDR dokonujemy szczelinowania, aby sztucznie polepszyć właściwości zbiornikowe skał na głębokościach minimum 3 km i osiągnąć temperaturę minimum 95–100°C, wystarczającą do produkcji i ciepła i energii elektrycznej. Połączenie geotermii z CCU oznacza tu po prostu że zamiast wody zatłaczamy CO[sub]2[/sub] w obiegu zamkniętym. Około 10% zatłoczonego gazu jest przy tym „tracona, czyli pozostaje na trwałe w górotworze, co stanowi efekt CCS. Oczywiście, nie są to ilości na ogół wielkie w porównaniu z konwencjonalną sekwestracją, ale w przyjętych koncepcjach redukcji emisji CO[sub]2[/sub] metody utylizacji tego gazu (CCU – Carbon Capture and Utility) są szczególnie cenne i pożądane. Wykorzystanie CO2 zamiast wody jako medium przenoszące ciepło ogromnie przy tym podnosi efektywność energetyczną HDR, co stanowi w tym przypadku kluczowy zysk ekonomiczny i ekologiczny.Druga koncepcja wykorzystuje skały osadowe o dobrych właściwościach zbiornikowych, zawierające solanki, które są na ogół mniej przydatne dla geotermii, z uwagi na wysoką korozyjność i przeciętne na ogół (zwłaszcza w naszym kraju) parametry temperaturowe. Do poziomu solankowego zatłaczany jest CO[sub]2[/sub], który na głębokości minimum 800 m występuje w fazie zbliżonej do ciekłej, lecz o gęstości niższej od solanki, stąd utrzymuje się nad nią w postaci poduszki. Przy założeniu kogeneracji energii, CO[sub]2[/sub] jest zatłaczany do solanki, przy czym jego większa część pozostaje w górotworze (sekwestracja), a niewielka część cyrkuluje w obiegu zamkniętym, oddając ciepło na wymienniku, bądź produkując energię elektryczną w turbinie. Sens ekonomiczny tej koncepcji zawiera się w fakcie, że dwutlenek węgla może w tych warunkach, w temperaturze kilkudziesięciu stopni Celsjusza plus panującej na tych głębokościach, oddać parokrotnie więcej ciepła/energii, niż zasolona woda wykorzystywana w tradycyjnych układach zamkniętych głębokiej geotermii.
Authors and Affiliations
Adam WÓJCICKI
Keywords
Related Articles
- EP ID EP64309
- DOI -
- Views 52
- Downloads 0
IDENTYFIKACJA PROCESÓW KSZTAŁTUJĄCYCH CHEMIZM WÓD PODZIEMNYCH ZLEWNI POTOKU BIAŁEGO (TATRY ZACHODNIE) Z WYKORZYSTANIEM MODELI GEOCHEMICZNYCH
W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w zlewni potoku Białego, znajdującej się na południe od Zakopanego, w obrębie serii skał osadowych Tatr. W latach 2003–2009 na tym terenie był prowadzony monitoring wła...
THE RELATIONSHIP OF THE PLANT HABITATS MOISTURE AND GROUNDWATER LEVELS IN GROUNDWATER DEPENDENT ECOSYSTEMS
Regular monitoring observations of groundwater ecosystems dependent on groundwater level are presented in this paper. The medium water levels in throughout the study system were determined by geostatistical analysis. The...
RESULTS OF MICROPALEONTOLOGICAL INVESTIGATIONS OF THE UPPER JURASSIC, UPPER CRETACEOUS AND MIOCENE SEDIMENTS IN THE TROJANOWICE 2 AND CIANOWICE 2 BOREHOLES (SOUTH-EASTERN PART OF THE KRAKÓW-CZĘSTOCHOWA UPLAND)
Miocene, Upper Cretaceous and Middle/Late Jurassic sediments from the Trojanowice 2 and Cianowice 2 boreholes were studied for microfossils. Miocene sediments (Trojanowice 2 borehole only) are represented by the “Spirial...
ASSESSMENT OF THE HUMAN IMPACT ON THE GROUNDWATER COMPOUND ON THE CENTRAL VISTULA REGION ON THE GROUNDS OF THE STATISTIC MONITORING RESULTS THE CHEMICAL STATUS
Preceding the assessment of groundwater chemical status, statistical analysis of physical and chemical indicators examined, using the methods of hydrochemical studies, it is necessary to distinguish the geogenic substanc...
Granica oligocen/miocen w polskich Karpatach Zewnętrznych na podstawie nanoplanktonu wapiennego
Badaniami objęto utwory serii menilitowo-krośnieńskiej jednostek śląskiej i skolskiej wschodniej części polskich Karpat Zewnętrznych powyżej korelacyjnych poziomów wapienia jasielskiego i/lub wapienia z Zagórza. W jednos...