Ryzyko związane z geologicznym składowaniem CO2

• Autorzy: Uliasz-Misiak B.

Warianty tytułu

EN

Risk of CO2 geological storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bezpieczeństwo składowania dwutlenku węgla zależy od rodzaju struktury geologicznej, procesów w niej zachodzących jak również stanu technicznego infrastruktury. Niezależnie od miejsca podziemnego składowania CO2, mogą występować wycieki gazu ze składowiska dwutlenku węgla poprzez nieszczelności w otworach zatłaczających i obserwacyjnych lub przez naturalne drogi migracji np. uskoki [9]. Przypuszcza się, że po kilkuset lub po kilku tysiącach lat część, a może nawet cały CO2, rozpuści się w płynach złożowych, część CO2 wejdzie w reakcje z minerałami i utworzy matrycę skalną. Po rozpuszczeniu lub przereagowaniu, dwutlenek węgla nie będzie już migrował ku powierzchni nawet przy braku dostatecznego uszczelnienia. Ryzyko jest iloczynem prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia i konsekwencji, jakie ono wywoła. Zależne jest od lokalizacji i czasu oraz proporcjonalne do skali potencjalnego zagrożenia i prawdopodobieństwa jego wystąpienia [1, 7]. Ryzyko związane z geologicznym składowaniem CO2 jest kluczowym zagadnieniem wpływającym na społeczną akceptację tej technologii oraz przepisy prawne i standardy regulujące zastosowanie składowania dwutlenku węgla w skali przemysłowej. Problem ten uwzględniono w propozycji Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla oraz zmieniająca dyrektywy Rady 85/337/EWG, 96/61/WE, dyrektywy 2000/60/WE, 2001/80/WE, 2004/35/WE, 2006/12/WE i rozporządzenie (WE) nr 1013/2006. Podkreślono w niej potrzebę wykonywania zintegrowanej oceny ryzyka wycieku CO2, tak aby zminimalizować ryzyko wycieku, zasad monitorowania i sprawozdawczości, w celu weryfikacji składowania i podejmowania odpowiednich środków zaradczych w odniesieniu do każdej potencjalnej szkody. W artykule przedstawiono ryzyko związane z transportem (rurociągi), instalacją zatłaczania oraz ze składowaniem w strukturze geologicznej.

EN

Geological storage of CO2 is carried out in three stages: capture, transport and injection and its storage. The human and environmental threats result from large, uncontrolled amounts of carbon dioxide reaching the atmosphere. CO2 transport risk (f. ex.: pipelines) and thronging (surface and deep-seated equipment of boreholes) is well recognized and may be minimized by the use of suitable technologies decreasing the possibility of failure. The process of carbon dioxide storage is complex and that is why the evaluation of probability of involved threats occurrence and their scale estimation is difficult and dependent on many factors, such as the trapping mechanisms, boreholes quality and cohesion of overburden rocks. Drills, faults and fractures are the main paths where CO2 escape from storage site may occur. Risk minimizing is implemented through monitoring carried out while storage and after its completion. The risk connected with geological storage of CO2 is the key issue influencing the social approval of this technology and legal regulations as well as technological standards applied in industrial storage of carbon dioxide. Carbon dioxide in large concentrations can influence people, animals and ecosystem. Negative environmental effects caused by effluent of stored CO2 may be considered in the global and local scale. Gas migrating from the structure in which it is stored towards the surface can cause change of quality of superficial and underground waters, soils and changes surface and subsurface ecosystems. If carbon dioxide will get to level of drinking waters, then even its small quantities can change of chemism and deterioration of quality of these waters. Dissolved CO2 creates carbon acid, changing pH of water and causing sequence of indirect effects such as: mobility of toxic metals, chlorides and sulfides. Increased concentration of CO2 in soil will cause decrease of its pH, will influence negatively chemism of nutritious substances and will cause mobility of trace metals (IPCC, 2005). Stored CO2 can influence plants and animals. Its influence on microorganisms living deep in the ground and on plants and animals living in shallow layers of the ground is anticipated. Influence of increased CO2 concentration on microorganisms is subject of many investigations at present. Results show that there is a group of microorganisms which develop well at increased concentration of carbon dioxide [12].

Słowa kluczowe

PL

składowanie CO2; składowanie dwutlenku węgla; zagrożenia środowiskowe; gazy cieplarniane; CO2; dwutlenek węgla; ditlenek węgla

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Tom 10
• Strony: 623--632
• Opis fizyczny: bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Uliasz-Misiak B.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

• 1. Bachu S.: CO2 storage in geological media: Role, means, status and barriers to deployment. Energy Conversion and Management, 34, 254-273, 2008.
• 2. Benson, S.M., Apps, J., Hepple, R., Lippmann, M., Tsang, C.F., Lewis, C.:: Health, Safety, and Environmental Risk Assessment for Geologic Storage of Carbon Dioxide: Lessons Learned from Industrial and Natural Analogues. W: Proceedings of the 6th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT-6), J. Gale and Y. Kaya (eds.), 243-246, 2003.
• 3. Damen K., Faaij A., Turkenburg W.: Health, safety and environmental risks of undwerground CO2 sequestration – Overwiev of mechanisms and current knowledge. Report NWS-E-2003-30, 30 s, 2003.
• 4. Holloway S.: Safety of the underground disposal of carbon dioxide. Energy Conversion and Management, 38 (Suppl.), s. S241–S245, 1997.
• 5. Holloway S.: Underground sequestration of carbon dioxide — a viable greenhouse gas migration option. W: Proceedings of the 5th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT-5), D.J. Williams, R.A. Durie, P. McMullan, C.A.J. Paulson and A. Smith (eds), CSIRO Publishing, Collingwood, Victoria, Australia, 373-380, 2001.
• 6. Holloway S., van der Straaten R.: The Joule II project-the underground disposal of carbon dioxide. Energy Conversion and Management, 1995, 36 (6–9), s. 519–22.
• 7. IPCC: IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. 5 Underground geological storage. Benson S., Cook P. (red.), Final Draft., http:// www.ipcc.ch/ (luty 2007), 134 s, 2005.
• 8. Klusman R.: Evaluation of leakadge potential from a carbon dioxide EOR/sequestration project. Energy Conversion and Management, 44(12), s. 1921- 1940, 2003.
• 9. Moberg R., Stewart D.B., Stachniak D.: The IEA Weyburn CO2 Monitoring and Storage Project. W: Proceedings of the 6th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT-6), J. Gale and Y. Kaya (eds.), 219-224, 2003.
• 10. Parfomak P.W., Folger P.: Carbon Dioxide (CO2) Pipelines for Carbon Sequestration: Emerging Policy Issues. CSR Report for Congress, 21 s, 2007.
• 11. Tarkowski R., Uliasz-Misiak B.: Podziemne składowanie – sposób na dwutlenek węgla. Przegląd Geologiczny, vol. 55/8, 655-660, 2007.
• 12. Uliasz-Misiak B., Barabasz W., Frączek K., Grzyb J., Królik W., Tarkowski R.: Badania mikrobiologiczne wycieków CO2 w rejonie Muszyny w celu opracowania metod biomonitoringu. Studia Rozprawy Monografie, nr 136. Kraków, 65 s, 2006.