211service.com
Oceaniczna pułapka na dwutlenek węgla
Próbując przeciwdziałać globalnemu ociepleniu, kilka elektrowni wychwytuje dwutlenek węgla podczas procesu wytwarzania energii, skraplając gaz pod wysokim ciśnieniem i przesyłając go do geologicznych składowisk oddalonych o wiele kilometrów. Jednak sekwestracja dwutlenku węgla pod ziemią jest w wielu obszarach niepraktyczna i budzi obawy, że zmagazynowany gaz ucieknie.
Na morzu: SCS Energy ma nadzieję wpompować zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla do piaskowca znajdującego się prawie dwie mile pod dnem Oceanu Atlantyckiego.
Teraz nowa fabryka w Linden w stanie New Jersey przetestuje technologię oceanicznej sekwestracji dwutlenku węgla, która może radykalnie zwiększyć jej potencjał. Jeśli pozwolenia zostaną zatwierdzone, elektrownia zarządzana przez SCS Energy z siedzibą w Concord w stanie Massachusetts wpompuje zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla do piaskowca znajdującego się prawie dwie mile pod dnem Oceanu Atlantyckiego.
Poprzednie wysiłki związane z przechowywaniem koncentrowały się na wypełnianiu podziemnych struktur, takich jak wyeksploatowane zbiorniki ropy naftowej, ale struktury te nie mają wystarczającej objętości, aby pomieścić ogromne ilości wytworzonego CO2. Z drugiej strony przechowywanie podmorskie wzbudziło obawy, że dwutlenek węgla może powoli przenikać do wody oceanicznej.
Profesor Harvard University of Earth and Planetary Sciences Daniel Schrag odniósł się do niektórych z tych problemów w artykule PNAS z 2006 roku, w którym zasugerował przechowywanie dwutlenku węgla w porowatych osadach setki metrów pod dnem morza w głębokich partiach oceanu. Przechowywany na tej głębokości, pod wyższym ciśnieniem i w wyższych temperaturach, dwutlenek węgla powinien mieć mniejszą pływalność i pozostawać uwięziony na czas nieokreślony.
Dwa miejsca wstrzykiwania, które są badane pod kątem nowego projektu sekwestracji węgla, znajdują się pod około 100 metrami wody i około 2500 do 3500 metrów w skale. Schodzimy ogólnie głębiej pod dno, ale nie pracujemy w głębokim rejonie morza, mówi Schrag, który pełni funkcję konsultanta w projekcie.
Systemy zarządzania ciśnieniem powinny umożliwić ten proces, dodaje Schrag. Okazuje się, że najważniejszą częścią tego jest zarządzanie ciśnieniem, a pod oceanem jest znacznie łatwiej.
Zarówno na lądzie, jak i na morzu, wpompowywanie dwutlenku węgla do piaskowca zwykle wypiera wodę, powodując wzrost ciśnienia. Jeśli wstrzykujesz ogromne ilości CO2, musisz zrobić miejsce, mówi Schrag. Odpychasz wodę na bok, ale nigdzie nie może odejść. Zbyt szybkie wstrzykiwanie CO2 lub dodawanie większej ilości, niż może pomieścić skała, grozi pękaniem piaskowca, co z czasem pozwala na powolne wypłukiwanie CO2.
Schrag twierdzi, że wywiercenie drogi ucieczki dla wody, która przez miliony lat pozostawała uwięziona w porowatej skale, pomoże złagodzić nacisk na skałę. Ta starożytna woda morska jest bardzo podobna do współczesnej wody morskiej, więc jej wypuszczanie nie powinno mieć żadnego wpływu na środowisko, mówi.
Uwalnianie wody morskiej ze skał z czasem podniesie poziom mórz, ale nie za bardzo, mówi Schrag. Cztery miliony ton CO2 produkowane przez elektrownię każdego roku spowodują wzrost wody morskiej o około mikrometr w ciągu 100 lat. Nawet gdyby 1000 elektrowni węglowych zaczęło sekwestrować węgiel na morzu, poziom mórz powinien w tym czasie wzrosnąć tylko o milimetr, mówi Schrag.
Dave Goldberg, naukowiec z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia, zgadza się, że pomysł jest słuszny, ale mówi, że każdy projekt pilotażowy powinien być starannie nadzorowany, aby upewnić się, że nie ma szkody dla ekosystemu. Ocean jest tak rozległy, że wstrzykiwanie CO2 nie powinno zbytnio podnosić poziomu wody, ani przez podnoszenie podłogi, czy przemieszczanie uwięzionej wody, mówi, ale ekologia bakterii może potencjalnie ulec zmianie. Goldberg mówi, że woda powoli przenika przez skały na dnie oceanu w wielu miejscach. Wpływ przyspieszenia tego procesu i wprowadzenia nowych możliwości ruchu wody jest otwartym pytaniem badawczym.
Sekwestracja dwutlenku węgla pozostaje jednak kontrowersyjną kwestią, a wiele grup zajmujących się ochroną środowiska obawia się, że umożliwiłoby to elektrowniom węglowym uzyskanie aprobaty przed technologiami czystszej energii. Innym problemem jest to, jak sekwestracja wpłynie na dziką przyrodę oceanu.
Kwestią polityczną będzie również to, czy sekwestracja dwutlenku węgla stanie się rzeczywistością. Schrag został niedawno powołany do Rady Doradców ds. Nauki i Technologii prezydenta Obamy. Schrag twierdzi, że sekwestracja dwutlenku węgla powinna być jednym z kilku sposobów walki ze zmianą klimatu. Potrzebujemy tego wszystkiego, mówi. Potrzebujemy odnawialnych źródeł energii, potrzebujemy lepszej efektywności energetycznej, potrzebujemy oszczędzania energii i potrzebujemy sekwestracji dwutlenku węgla.