Прорывная технология помогает сократить выбросы парниковых газов

В условиях потепления климата Земли из-за выбросов CO2, вызывающих парниковый эффект, разработка технологий по сокращению количества выбрасываемого в атмосферу CO2 привлекает особое внимание во всем мире.

Вид с воздуха на экспериментальную установку технологии CCS в Томакомае. (Фото: Нгуен Туен/Vietnam+)

Технология улавливания и хранения CO2 (CCS), которая отделяет и извлекает CO2 из выбросов заводов, а затем хранит его в подземной системе под морским дном, рассматривается учеными как одна из технологий, способных достичь этой цели.

Правительство Японии включило улавливание и хранение CO2 в свой Стратегический энергетический план, принятый в апреле 2014 года, и надеется, что эта технология поможет сократить выбросы CO2 на тепловых электростанциях, работающих на ископаемом топливе, таком как уголь, а также на сталелитейных заводах, цементных заводах, химических предприятиях и многих других отраслях промышленности.

Стремясь сделать улавливание и хранение CO2 общепринятой технологией к 2020 году, в апреле 2012 года Министерство экономики, торговли и промышленности Японии поручило Японской корпорации по улавливанию и хранению CO2 (созданной в августе 2008 года при финансовой поддержке компаний, работающих в таких областях, как электроэнергетика, природный газ и нефть) провести пилотный проект по улавливанию и хранению CO2.

Первый в Японии крупномасштабный экспериментальный проект по улавливанию и хранению CO2 — Экспериментальный центр по улавливанию и хранению CO2 в Томакомае — был создан с участием около 100 сотрудников и общим операционным капиталом в размере 243 миллионов иен.

В реализации данного проекта в качестве акционеров приняли участие 35 предприятий, в том числе электроэнергетические, машиностроительные, нефтяные, цементные, металлургические, сталелитейные, газовые, металлообрабатывающие и др.

Целью проекта является тестирование технологии улавливания и хранения CO2 для проверки вопросов безопасности, таких как: землетрясения не повлияют на безопасность хранения CO2, закачка CO2 не вызовет геологических толчков, хранимый CO2 не будет утекать и т. д.

Место закачки CO2 в резервуар находится в 3–4 км от материка. (Фото: Нгуен Туен/VNA)

Проект по улавливанию и хранению CO2 в Томакомае был реализован при местном сотрудничестве и привлек международное внимание благодаря передовым технологиям улавливания и хранения CO2, таким как сокращение потребления энергии для отделения и улавливания CO2, закачка CO2 непосредственно с суши в морские резервуары и мониторинг геологических изменений в океане с помощью подземной измерительной системы.

Морские резервуары могут представлять собой пористые геологические слои, через которые может проходить воздух, например, водоносные горизонты, песчаниковые структуры или нефтяные и газовые месторождения на глубине более 1000 м.

После закачки в подземные резервуары толстые непроницаемые слои горных пород (известняк, аргиллит) предотвратят обратную утечку CO2, что гарантирует безопасное и стабильное хранение CO2.

Таким образом, геологическая структура, включающая слои пористых пород, подходящие для хранения CO2, и перекрывающие слои гипса или известняка, предотвращающие обратную утечку CO2, является обязательным фактором при выборе места для строительства завода по улавливанию и хранению CO2.

Именно по этой причине из более чем 115 предложенных мест именно Томакомай был выбран в качестве места для японского проекта по улавливанию и хранению CO2 благодаря комплексным исследованиям, которые показали, что структура и геологическая формация этой земли полностью подходят.

По оценкам Научно-исследовательского института инновационных технологий Земли, Япония может хранить 146,1 млрд тонн углерода, что эквивалентно 100 годам выбросов.

Закачка CO2 в морские резервуары производилась с апреля 2016 года, при этом объем CO2, закачиваемого в один из двух резервуаров на глубине от 1000 до 2000 метров ниже морского дна, у порта Томакомай, составил 300 000 тонн.

Ожидается, что закачка CO2 будет осуществляться в течение трех лет до 2018 года и контролироваться в течение пяти лет до 2020 года.

Ученые утверждают, что технология улавливания и хранения CO2 может сократить выбросы CO2 на 5,5 млрд тонн, что эквивалентно 16% от количества CO2, необходимого для ограничения повышения температуры Земли до уровня ниже 2 градусов Цельсия по сравнению с доиндустриальными температурами.

Система рекуперации CO2. (Фото: Нгуен Туен/Вьетнам+)

Несколько крупномасштабных проектов по улавливанию и хранению CO2 реализуются в таких странах, как Норвегия, Канада, США и Бразилия.

По данным Международного энергетического агентства, ожидается, что улавливание и хранение CO2 сократят мировые выбросы CO2 на 13% к 2050 году.

Поэтому ожидается, что технология улавливания и хранения CO2 станет одним из потенциальных решений проблемы изменения климата.

По данным Vietnam+