Possibilities of underground CO₂ storage in the Upper Silesian region

• Autorzy: Solik-Heliasz E.

Warianty tytułu

PL

Możliwości podziemnego składowania CO₂ w regionie górnośląskim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of investigations hitherto performed indicate that in the Upper Silesian region exists the possibility of carbon dioxide storage in geological structures. However, taking into account the considerable urbanisation degree, for storage are suitable water-bearing horizons and hard coal seams located on the outskirts of the agglomeration, whereas because of safety reasons areas intensively industrialised are not suitable (towns, large industrial objects). The best conditions for CO2 injection were ascertained in the horizon of Dębowiec layers in the Skoczów-Zebrzydowice area. The determined storage site has a sufficient capacity for the needs of a local CO2 emitter. The storage possibility concerns also mine workings of selected abandoned hard coal mines. The results of initial investigations have pointed out that the creation in the workings of low-pressure reservoirs (with pressure up to 0.6 MPa) or high-pressure reservoirs in selected, isolated workings (for pressure exceeding 1 MPa) can be considered. However, their storage capacity will be lower than in the water-bearing layers. Potential storage possibilities are connected also with hard coal seams - particularly seams occurring at great depth, in areas considerably tectonically affected and flooded, beyond the range of operating mines. However, it should be taken into consideration that possible CO2 injection will cause that coal resources in the CO2 storage area never could be extracted using mining methods or be subject to gasification and that other type of economic activity could be conducted only at a considerable distance, beyond the range of their mutual influence.

PL

Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że w regionie górnośląskim istnieje możliwość składowania dwutlenku węgla w strukturach geologicznych. Jednak ze względu na znaczny stopień zurbanizowania do składowania nadają się poziomy wodonośne i pokłady węgla kamiennego zlokalizowane na obrzeżu aglomeracji, natomiast nie kwalifikują się ze względów bezpieczeństwa obszary silnie zindustrializowane (miast, dużych obiektów przemysłowych i innych). Najlepsze warunki do zatłaczana CO2 stwierdzono w poziomie warstw dębowieckich w rejonie Skoczów-Zebrzydowice. Wyznaczone składowisko ma pojemność wystarczającą na potrzeby lokalnego emitenta CO2. Możliwość składowania dotyczy również wyrobisk górniczych wybranych zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego. Wyniki wstępnych badań wykazały, że można rozważać utworzenie w nich zbiorników niskociśnieniowych (o ciśnieniu do 0,6 MPa) lub w wybranych, izolowanych wyrobiskach, zbiorników wysokociśnieniowych (na ciśnienie powyżej 1 MPa). Ich pojemność składowania będzie jednak mniejsza, niż w warstwach wodonośnych. Potencjalnie możliwości składowania są związane również z pokładami węgla kamiennego - zwłaszcza zalegającymi na dużej głębokości, w obszarach znacznie zaangażowanych tektonicznie i zawodnionych, poza zasięgiem czynnego górnictwa. Należy jednak mieć na uwadze, że ewentualne zatłaczanie CO2 spowoduje, iż zasoby węgla w rejonie składowiska CO2 nigdy nie będą mogły być eksploatowane metodami górniczymi lub poddane zgazowaniu, oraz że będzie można prowadzić innego typu działalność gospodarczą tylko w znacznej odległości, poza zasięgiem ich wzajemnego oddziaływania.

Słowa kluczowe

EN

CO2 storage; Upper Silesian Coal Basin; CO2 injection; coal seams; CCS

PL

składowanie CO2; GZW; zatłaczanie CO2; pokład węgla; CCS

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 26, z. 3
• Strony: 53--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Solik-Heliasz E.

• Central Mining Institute, Katowice, Poland,

Bibliografia

• Atlas geologiczny Polski. Mapy ścięcia poziomego. 1:750 000. Red. Z. Kotański. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa, 1997.
• Atlas zasobów energii geotermalnej. Utwory neogenu, karbonu i dewonu. Red. E. Solik-Heliasz. Wyd. GIG, Katowice, 2009.
• Bachu S., Bonijoly D.,Bradshaw J., Burruss R.,Holoway S.,Christensen N.,Mathiassen O., 2007 - CO2 storage capacity estimation: Methodology and gaps. International Journal of Greenhouse Gas Control, 1 (4), October 2007.
• Bruining H., Bossie-Codreanu D., Busch A., Choi X., de Schmedt G., Frobel J., Gale J., Grabowski D., Hadro J., Hurtevent D., Jura B., Kretchmar H., Krooss B., Krzystolik P., Mazumder S., Muller G., Pagnier H., Reeves S., Skiba J., Stevens S., van Bergen F., van der Meer B., Wenting P., Winthaegen P., Wolf K., 2004 - Recopol - field experiment of ECBM-CO2 in the Upper Silesian Basin of Poland. 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, Vancouver Canada.
• Buła Z., Kotas A., 1994 - Atlas geologiczny Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Warszawa.
• Ceglarska-Stefańska G., Zarębska K., Wolszczak J., 2008 - Sorption of pure components and mixtures CO2 and CH4 on hard coals. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, tom 24, z. 4/1.
• Chadwick A., Arts R., Bernstone C., May F., Thibeau S., Zweigel P., 2008 - Best practice for the storage of CO2 in saline aquifers. Observations and guidelines from the SACS and CO2STORE projects. Keyworth, Nottingham British Geological Survey.
• Chećko J., Nagy S., Paliński A., Siemek J., 2006 - Ocena efektywności magazynowania gazu. [W:] Podziemne magazyny gazu w zaniechanych kopalniach węgla. Wyd. GIG Katowice.
• Dubiński J., Solik-Heliasz E., 2007 - Uwarunkowania geologiczne dla składowania dwutlenku węgla. [W:] Uwarunkowania wdrożenia zero-emisyjnych technologii węglowych w energetyce. Wyd. Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze.
• Dyrektywa Unii Europejskiej i Parlamentu Europejskiego dotycząca podziemnego składowania CO2. 2009.
• EGEC's Position on "Carbon Capture and Storage". Bruksela, 2009.
• Frolik A., 1998 - Ocena szczelności przeciwwodnych filarów bezpieczeństwa. Prace GIG. VII Konferencja na temat " Problemy geologii w ekologii i górnictwie podziemnym".
• Frolik A., Solik-Heliasz E., 2003 - Analiza zagrożenia wodnego ze strony zlikwidowanej kopalni "Morcinek" dla projektowanych przez "ČSM" (Czechy) robót górniczych w rejonie filara granicznego. Dokumentacja GIG.
• Frolik A., Kidybiński A., Marcak H., Nierobisz A., Rychlicki S., Solik-Heliasz E., 2006 - Metody oceny możliwości magazynowania węglowodorów w podziemnych wyrobiskach górniczych. [W:] Podziemne magazyny gazu w zaniechanych kopalniach węgla. Wyd. GIG, Katowice.
• Lubaś J., Stopa J., 2003 - Doświadczenia i osiągnięcia górnictwa naftowego w zakresie zatłaczania gazów kwaśnych do stref złożowych. Polityka Energetyczna, t. 6, z. spec.
• Nagy S., 2010 - Analiza możliwości wykorzystania istniejących struktur gazu ziemnego niżu polskiego do bezpiecznego składowania CO2. Mat. V Konferencji: Ochrona Środowiska w Energetyce 2010. Jaworzno 11-12 luty 2010.
• Ochrona środowiska. Informacje i opracowania statystyczne. GUS. Warszawa, 2008.
• Podziemne magazyny gazu w zaniechanych kopalniach węgla. Red. A. Kidybiński, J. Siemek. Wyd. GIG, Katowice, 2006.
• Rogoż M., 2007 - Dynamika wód podziemnych. Wyd. GIG, Katowice.
• Sanner B., 2009 - CCS vs. Geothermal resources - some thoughts on recent experience in Germany.W: GTR-H Conference, Dublin.
• Solik-Heliasz E., 1986a - Zmienności własności hydrogeologicznych warstw dębowieckich w południowo-zachodniej części GZW na tle ich cech strukturalnych. Praca doktorska, Arch. GIG, Katowice.
• Solik-Heliasz E., 1986b - Warstwy dębowieckie jako źródło zagrożenia wodnego wyrobisk górniczych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej nr 13. Materiały I Konferencji "Postęp naukowy i Techniczny w geologii".
• Solik-Heliasz E., 2009 - Uwarunkowania geologiczne i górnicze podziemnego składowania CO2 w regionie górnośląskim. Mat. II Konferencji: Geologia, hydrogeologia i geofizyka w rozwiązywaniu problemów współczesnego górnictwa i energetyki. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko. Kwartalnik Nr 4/1.
• Stopa J., Lubaś J., Rychlicki S., 2006 - Underground storage of acid gas in Poland - experiences and forecasts. [W:] 23 World gas conference, 5-9 June 2006 Amsterdam. International Gas Union, Denmark, IGU, 2006.
• Tarkowski R., Uliasz-Misiak B., 2006 - Possibilities of CO2 Sequestration by Storage in Geological Media of Major Deep Aquifers in Poland Chemical Engineering Research and Design. Vol 84, issue A9 Carbon Capture and Storage.
• Uliasz-Misiak B., 2007 - Polish hydrocarbon deposits usable for underground CO2 storage. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 23 (4).
• Wójcicki A., 2009 - Potencjał geologicznego składowania CO2 w głębokich, nieeksploatowanych pokładach węgla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przegląd Geologiczny, t. 57, nr 2.