Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Potencjał sekwestracji węgla i pochłaniania ditlenku węgla przez polskie rolnictwo

Faber Antoni, Jarosz Zuzanna, Mocny Krystian

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 12

1371--1373

PL

Na podstawie danych FAO oraz z Monitoringu Chemizmu Gleb Ornych w Polsce przedstawiono bazowe sekwestracje węgla organicznego w glebach Polski w 2020 r., potencjalne sekwestracje w 2040 r. dla scenariusza bez wprowadzenia rolnictwa węglowego oraz potencjalne pochłanianie CO₂ dla scenariusza, w którym praktyki rolnictwa węglowego zwiększą o 20% dopływ węgla organicznego do gleby.

EN

The baseline sequestration of org. C in Polish soils in 2020 and in the 2040 perspective was statistically estimated and compared based on FAO data and data from the Agricultural Soil Chemistry Monitoring in Poland. Potential sequestration in 2040 for a scenario without the introduction of C farming and potential CO₂ sequestration for a scenario in which C farming practices increase soil org. C inputs by 20% were presented.

2

Homeostaza jonów Zn(II) w chorobach infekcyjnych

Błaszczok Aneta, Gumienna-Kontecka Elżbieta

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 3-4

271--291

EN

Zinc is an essential element for all living organisms, as it performs important functions in many biological processes; its presence was identified in over 300 enzymes. Due to the important functions it performs, living organisms have created mechanisms to maintain zinc ion homeostasis. In mammals, these mechanisms are also used to combat pathogens. Specialized immune cells are able to manipulate, in response to immune signals, intracellular and extracellular concentrations of zinc ions through metal-specific transporters and transfer proteins. These actions cause that the resulting environment becomes unfavourable for pathogens. The ability to rapidly regulate free zinc levels is critical to cytokine responses and the proliferation, and activation of cells belonging to the adaptive immune system.

3

Proces usuwania i zagospodarowania CO2 z gazów spalinowych w reaktorze glonowym z pożywką w postaci ścieków

Kowalski Hubert, Krzemieniewski Mirosław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2021

|

Nr 6

23--27

PL

Proces sekwestracji CO2 z gazów spalinowych można przeprowadzić przy udziale glonów lub sinic. Celem badań była analiza działania autorskiej konstrukcji reaktorów z glonami i sinicami pod kątem sprawności usuwania dwutlenku węgla z gazów spalinowych. Wykonano badania w skali laboratoryjnej stosując czysty CO2, jego mieszaninę z powietrzem oraz spaliny odprowadzane z generatora prądotwórczego. Uzyskano wysoką, sięgającą 95% sprawność zmniejszania ilości CO2 w oczyszczanych spalinach. Jako pożywkę zastosowano także ścieki miejskie. Przedstawiono autorską propozycję wymiarowania reaktora w skali technicznej.

EN

The process of sequestration of CO2 from exhaust gases can be carried out with the use of algae or cyanobacteria. The aim of the research was to analyze the operation of the proprietary design of reactors with algae and cyanobacteria in terms of the efficiency of carbon dioxide removal from flue gases. Laboratory scale tests were carried out using pure CO2, its mixture with air and exhaust gases discharged from the power generator. A high efficiency of up to 95% in reducing the amount of CO2 in the flue gas being cleaned was achieved. Municipal sewage was also used as a medium. An original proposal for dimensioning the reactor on a technical scale was presented.

4

Sekwestracja CO2 w Polsce nie ma sensu?!

Such Piotr

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

913--918

PL

Europejski Zielony Ład 2050 to dojście do neutralności klimatycznej wszystkich krajów zrzeszonych w UE. Jedną z opcji jest sekwestracja CO2, czyli magazynowanie wytworzonego przez elektrownie dwutlenku węgla w podziemnych składowiskach gazu, budowanych w strukturach geologicznych. Sekwestracja mogłaby obniżyć emisję CO2 o 20% w skali świata. Sekwestracja CO2 obok niewątpliwych zalet ma niestety również szereg ograniczeń. Należą do nich wysokie koszty oraz ograniczona liczba obiektów, w których można sekwestrować CO2. Sekwestrację można podzielić na trzy grupy: sekwestrację w wyeksploatowanych złożach węglowodorów, sekwestrację w głęboko zalegających poziomach wodonośnych oraz sekwestrację połączoną z intensyfikacją wydobycia oraz geotermią. Aby zasekwestrować znaczącą część emitowanego w Polsce dwutlenku węgla, potrzebne są: separacja CO2 na terenie szeregu elektrowni, adaptacja odpowiednich obiektów geologicznych, kompleks badań związanych z eksploatacją i bezpieczeństwem, budowa lub uzupełnienie odpowiedniej infrastruktury, budowa rurociągów do przesyłania CO2 z elektrowni na składowisko. Jakie elementy wpływają na koszt sekwestracji? Przede wszystkim separacja dwutlenku węgla – wymagająca dużych ilości energii i obniżająca wydajność elektrowni nawet o 10%. Następnie gaz ten należy sprężyć i doprowadzić do stanu ciekłego w warunkach ciśnienia nadkrytycznego oraz wybudować sieć gazociągów. Jeśli sekwestracja ma miejsce w wyeksploatowanych złożach węglowodorów, to wiadomo, że struktura jest szczelna i na powierzchni istnieje gotowa infrastruktura. Dla poziomów wodonośnych należy przeprowadzić pełny komplet badań, wywiercić odpowiednią liczbę otworów i wybudować infrastrukturę na powierzchni. Jeśli Polska chce wypełnić zadania związane z Zielonym Ładem w energetyce, to konieczne są ogromne inwestycje. W analizie kosztów należy wziąć pod uwagę takie elementy jak długość koniecznych do budowy gazociągów, istniejące linie przesyłowe energii elektrycznej, trzeba zsynchronizować działanie nakierowane na ewentualną sekwestrację z działaniami związanymi z gospodarką wodorową. Trzeba też uwzględnić niewymierne koszty społeczne związane z protestami ludzi przeciwko projektom sekwestracyjnym. Poza tym dochodzi jeszcze „drobiazg”: wszystkie elektrownie powinny zostać zmodernizowane albo zburzone i wybudowane od nowa. OZE nie mogą istnieć same dla siebie, bo muszą zapewniać stałe dostawy energii. To można osiągnąć miksem energetycznym, w którym zabezpieczono miejsce na gospodarkę wodorową. Podstawą miksu energetycznego powinny być elektrownie jądrowe zbudowane na miejscu największych emitentów, dzięki temu można będzie wykorzystać istniejące sieci przesyłowe. OZE sprzężone z gospodarką wodorową powinny dać drugi co do wielkości wkład w produkcję energii. Tu będą potrzebne również wyeksploatowane złoża gazu jako PMG dla mieszanek metanowo-wodorowych lub wodoru. Elektrownie węglowe, które pozostaną, powinny zostać głęboko zmodernizowane. Wchodzi tutaj w grę hybrydyzacja (biomasa lub elektrownie parowo-gazowe). To powinno zmniejszyć ich emisję o 30–40%. Udział sekwestracji w ograniczeniu emisji CO2 będzie śladowy i powiązany z geotermią.

EN

The main goal of European Green Deal is for all EU member states to become climate-neutral by 2050. One option is CO2 sequestration. It means underground CO2 storage in geological structures. Theoretically, such sequestration could lower CO2 emissions by about 20%. This process has also, however, a number of disadvantages, such as high costs and restricted volume of appropriate geological objects. Sequestration processes can be divided into three groups: sequestration in depleted hydrocarbon deposits, sequestration in aquifers and sequestration coupled with EOR and geothermal energy capture. To sequestrate a significant part of emitted CO2, it is necessary to separate CO2 in power plants, to adapt appropriate geological objects, to investigate such objects and to build infrastructure and pipelines. What elements affect the cost of sequestration? First of all, separation of CO2 requiring large amount of energy (about 10% of energy produced in power plant). Next, gas must be compressed and rendered to supercritical/liquid phase. In the case of depleted hydrocarbon reservoirs, we know that the structure is tight and there is an infrastructure on the surface. When it comes to aquifers, it is necessary to carry out a full set of investigations, drill holes and build an infrastructure. If Poland wants to fulfill all tasks of Green Deal, huge investments are needed. The cost analysis should take into account such elements as the length of pipelines to be constructed and existing power grids. Any probable sequestration must be correlated with hydrogen projects. RES cannot work alone because they are not able to provide a constant supply of energy. It can be achieved with energy mix. Such a mix should be based on nuclear plants built in place of the greatest coal plants, which will make it possible to use the existing power grids. RES coupled with hydrogen economy should result in the second largest contribution to energy mix. All coal power plants must be modernized. Hybridization must be taken into account here (biomass or steam and gas power plants). This should reduce their emissions by about 30–40%. The share of sequestration will be very small and associated with geothermal energy.

5

Seismic anisotropy of a fractured rock during CO2 injection: a feasibility study

Ganguli Shib Sankar, Kumar Prakash, Dimri V. P.

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 1

141--148

EN

Fluid substitution plays the key role in reservoir characterization, leading to enhance understanding of the influence of fluids on seismic parameters. In general, fluid substitution tool assumes that the Earth is as an isotropic medium, which may not represent the practical field situation. Nevertheless, anisotropic fluid substitution provides important insights into the processes that control the anisotropic seismic response of a fractured rock when subjected to CO2 injection for enhanced oil recovery and its geological sequestration. Here, we examine the influence of fluid substitution in a porous yet fractured reservoir for quantitative interpretation of seismic data. This investigation involves anisotropic Gassmann’s equation and linear slip theory for fluid substitution in a transversely isotropic media with a horizontal axis of symmetry (HTI). We present a synthetic case by conceptualizing a double-layered half-space model with upper layer as shale and bottom layer as HTI sandstone, representing an Indian mature reservoir. The effects of variation in background porosity and fracture weaknesses on anisotropic (Thomsen’s) parameters, acoustic parameters including amplitude variation with angle have also been discussed. We observe that brine and oil sands to be associated with the highest elastic moduli, while CO2 sands exhibit contrasting trend. It is noteworthy that CO2 is more sensitive to fracture weakness when compared to the other reservoir fluids such as hydrocarbons and brines, as P-wave moduli (as much as 37.1%) and velocity (as high as 12.2%) reduces significantly with the increase in fracture weakness. Further, Gassmann’s assumption is validated as we noticed unchanged values in shear-wave moduli and shear-wave splitting parameter (γ) for various fluid types.

6

Rozszerzalność węgla z kopalni „Pniówek” wywołana zmianami temperatury układu węgiel-gaz

Baran P., Czerw K., Zarębska K., Cygankiewicz J.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 2

1--7

PL

Węgiel znajdujący się w złożu doznaje naprężeń wynikających z występowania naprężeń geostatycznych oraz zmian objętościowych, towarzyszących procesom sorpcji/desorpcji gazów. Zmiany wymiarów węgla będące następstwem procesów sorpcyjnych stanowią efekt wypadkowy kilku zjawisk, w tym: pęcznienia matrycy węglowej towarzyszącej sorpcji, kontrakcji węgla pod wpływem ciśnienia gazu wolnego w szczelinach i porach oraz przegrupowania elementów struktury węgla. Występujące w górotworze wahania temperatury mogą powodować zaburzenie równowagi sorpcyjnej gazów obecnych w złożu węgla (pochodzenia endogenicznego czy też wtłoczonego/zdeponowanego CO2). Naruszenie równowagi wywoływać będzie zmiany objętościowe masy węglowej, co powodować może zmiany stanu naprężenia górotworu i w konsekwencji prowadzić do niekontrolowanego rozszczelnienia magazynu gazu (w przypadku sekwestracji CO2) czy też wyrzutu skalno-gazowego w przypadku eksploatacji górniczej złoża. Stąd też analiza wpływu temperatury na zjawiska sorpcyjno-dylatometryczne będzie mieć istotne znaczenie. Istnieje mało doniesień literaturowych pokazujących jaki jest wpływ temperatury na zmiany objętościowe węgla kamiennego towarzyszące sorpcji gazów kopalnianych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów dylatometrycznych dla dwóch próbek węgla, pochodzących z różnych pokładów w kopalni „Pniówek”. Zostały zmierzone zmiany objętościowe układów węgiel- -CH4, węgiel-CO2 podczas zmiany temperatury układu. Stwierdzono odmienny charakter zachowania się układu w zależności od rodzaju użytego gazu. Uzyskane wyniki wskazują również, że głębokość zalegania oraz skład petrograficzny mają wpływ na zmiany objętościowe układu węgiel-gaz podczas zmian temperatury.

EN

Coal seams are imposed by effective stress emerging from vertical overburden pressure, horizontal lateral earth pressure and extensively from gas sorption/desorption-induced volumetric changes. The range of contingent dimension changes of coal resulting from sorption processes is a combined effect of several phenomena, including sorption-induced swelling of coal matrix, contraction of coal microporous regions caused by free gas pressure in pores and cleats and coal structural re-arrangement. Temperature fluctuations emerging in coalbeds may result in significant changes in sorption conditions followed by equilibrium disturbance for accumulated gases. The equilibrium disturbance can cause volumetric changes in coal mass that may be further transferred to stresses in rock strata and a repercussion can lead to an uncontrolled loss of gas reservoir sealing (in CO2 sequestration case) or sudden gas, rock and coal outburst in case of operating underground coal mines. Hence conducting analyses of the temperature influence on sorption and dilatometric phenomena will be of significance. Nonetheless, the influence of temperature variation on mine gases sorption-induced coal’s overall dimensions changes remains an unexplored research area. In this study the results of dilatometric tests performed on 2 hard coal samples obtained from different seams of Polish coal mine Pniówek are presented. Measurements of temperature-induced changes of coal samples overall dimensions and volume in coal-methane and coal-carbon dioxide systems were conducted. The influence of the type of gas on the nature of coal-gas system response to temperature change effect was acknowledged. The results also show that the depth of the coal seam and the petrographic composition of coal relate to character of volumetric changes of coal-gas system caused by temperature changes.

7

Magazynowanie CO2 w pokładach węgla i jego konkurencyjna sorpcja z CH4 - analiza teoretyczna

Jodłowski G. S.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 2

32--38

PL

Przedmiotem badań była symulacja izoterm sorpcji mieszanin gazowych CO2+CH4, której wyniki ewaluowane były na eksperymentalnych izotermach sorpcji tych gazów w zakresie ciśnień do 3,4 MPa. Wyniki obliczeń zostały wykorzystane do zgrubnego szacowania pojemności magazynowej złóż węgla w Polsce ze względu na dwutlenek węgla na poziomie 30 do 200 milionów Mg oraz potencjalnych możliwości odzyskania metanu. Rzeczywista pojemność może być wyższa, ze względu na wyższe ciśnienia panujące na większych głębokościach zalegania złoża. Do obliczeń wykorzystano Model Sorpcji Wielorakiej (MSW) wraz z jego rozszerzeniem do sorpcji mieszanin gazowych. Przeanalizowano zestaw siedmiu próbek węgli kamiennych o różnym stopniu uwęglenia z klas od 31 do 42. Potwierdzono występowanie mechanizmu konkurencyjnej sorpcji, tak ze względów energetycznych, jak i geometrycznych, dla metanu i dwutlenku węgla. Symulacje izoterm indywidualnych gazów pozwalają stwierdzić efekty różnych wariantów permeacji gazów w złożu i ich wpływ na pojemność magazynową złoża. Natomiast symulowane izotermy sorpcji z mieszaniny CO2+CH4 dają obraz potencjalnych możliwości odzyskiwania metanu. Wstępne wyniki pozwalają stwierdzić, że złoża węgli w Polsce pozwalają zmagazynować 10 – 30-letnią produkcję dwutlenku węgla (przy ciśnieniu zatłaczania około 3 MPa) przeciętnej elektrociepłowni o mocy rzędu 300 MW z możliwością odzyskania naturalnie zmagazynowanego w złożu metanu.

EN

The present study was designed to simulate sorption isotherms gas mixture of CH4 + CO2, the results were evaluated with experimental sorption isotherms of the gases in the pressure up to 3.4 MPa. The calculation results are used for rough estimation of the storage capacity of coal deposits in Poland In the relation to carbon dioxide on the level of 30 to 200 million Mg and the potential to recover methane. Actual capacity may be higher due to the higher pressure prevailing at deeper layers of deposit. The Multiple Sorption Model (MSW) and its extension to the sorption of gas mixtures are used for calculations. Set of seven samples of coals of different ranks from 31 to 42 (accordingly to Polish Coal Classification) was analyzed. The presence of competitive adsorption mechanism for both energy and geometric reasons for methane and carbon dioxide is confirmed. Simulations isotherms of individual gases allow to estimate the effects of different variants of permeation of gases in the coal bed and their effect on the gas storage capacity of the deposit. Moreover, the simulated sorption isotherms of the mixture CO2 + CH4 exemplify of the potential methane recovery. Preliminary results allow to conclude that the deposits of coal in Poland gives the possibility to store 10 - 30 years of production of carbon dioxide (with injection pressure of about 3 MPa) for average power plant with a power capacity of 300 MW with the possibility to recover naturally stored in the bed methane.

8

Interactions between CH 4 and CO2 gas mixtures and hard coal in the context of potential sequestration of carbon dioxide in underground sites in Poland

Zarębska K., Baran P., Czerw K., Czuma N., Zabierowski P.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2017

|

T. 19, nr 3

55--60

EN

The purpose of this study is to find the relationship between the low-pressure sorption of the gas mixture CO2 and CH4 and properties of coal in the context of geological conditions in the coalbed. These aspects give us a better insight into the interactions between gas mixtures and coal, enabling us to forecast the long-term effects of CO2 storage. In the light of the length of the process and stability of such systems, it is required that physical properties of coal be identified first. A great deal of information can be obtained from sorption isotherms, relating to physico-chemical properties of the sorbent. Test results reveal the relationship between the coal rank and vitrinite reflectance and the sorption capacity of investigated coals.

PL

Celem pracy było znalezienie powiązań między przebiegiem procesu niskociśnieniowej sorpcji mieszaniny gazów CO2 i CH4, a właściwościami węgla kamiennego, w odniesieniu do konkretnych warunków geologiczno złożowych. Informacje te są istotne zarówno ze względu na możliwość uzyskania danych dotyczących oddziaływania mieszaniny gazów z węglem, jak również prognozowanie ewentualnych skutków długoterminowego składowania CO2. Uwzględniając długotrwałość procesu oraz stabilność takiego układu niezbędne jest dokładne poznanie fizycznych właściwości węgli. W tym celu pożądanych istotnych informacji dostarczają izotermy sorpcji, w połączeniu z właściwościami fizykochemicznymi sorbentu. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na wykazanie zależności wpływu stopnia uwęglenia i współczynnika odbicia światła witrynitu na wartość chłonności sorpcyjnej badanych węgli.

9

Metan z pokładów węgla (CBM) – doświadczenia światowe i perspektywy rozwoju w Polsce

Słoczyński T., Drozd A.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 11

851--856

PL

W artykule przedstawiono rozmieszczenie i wartości udokumentowanych zasobów geologicznych metanu w pokładach węgla (CBM) na świecie oraz dane dotyczące ich wydobycia. Scharakteryzowano warunki występowania akumulacji metanu w pokładach węgla kamiennego. Omówiono korzyści płynące z wykorzystania metanu w procesach technologiczno-produkcyjnych oraz zagrożenia związane z jego wydobyciem.

EN

The paper presents the distribution and value of documented coalbed methane (CBM) geological resources in the world and presents the history of the production of coaldbed gas. Conditions of the CBM accumulations occurrence were characterized. The benefits of using methane in the process of technological production – and the risks associated with its extraction were discussed.

10

Badania laboratoryjne oddziaływania gazów kwaśnych na skałę zbiornikową w procesach sekwestracji CO2

Szuflita S.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 7

520--527

PL

Stopień oddziaływania dwutlenku węgla na skały zbiornikowe jest bardzo ważnym elementem przy planowaniu procesu sekwestracji. W celu oceny wpływu CO2 na skały zbiornikowe zaprojektowano i wykonano specjalistyczne stanowisko badawcze umożliwiające poddanie rzeczywistych próbek skał zbiornikowych oddziaływaniu CO2 w warunkach dynamicznych. Eksperymenty wykonano dla dwóch piaskowców (piaskowiec węglowiecki, czerwony spągowiec) oraz dolomitu głównego. Dla każdej próbki (zarówno przed, jak i po eksperymencie) wykonane zostały badania podstawowych parametrów petrofizycznych, skład mineralogiczny oraz mikrotomografia rentgenowska. Na koniec dokonano analizy porównawczej otrzymanych wyników i tym samym określono wpływ oddziaływania gazów kwaśnych na badane skały.

EN

Interaction of carbon dioxide (CO2) on the reservoir rock is a very important element in sequestration planning. Therefore, in order to assess the impact of CO2 on the reservoir rock, a specialized test stand was designed and manufactured. It allowed the submission of actual samples of reservoir rock under the influence of CO2 in dynamic conditions. Experiments were done for two sandstone and one dolomite. For each sample (both before and after the experiment) were performed tests of the basic petrophysical parameters, mineralogical composition and x-ray microtomography. Finally a comparative analysis of the results was carried out, thereby the effect of the impact of acid gases on the studied rocks was specified.

11

CO2-ECBM and CO2 sequestration in Polish coal seam – experimental study

Baran P., Zarębska K, Krzystolik P, Hadro J., Nunn A.

Journal of Sustainable Mining

|

2014

|

Vol. 13, iss. 2

22--29

EN

Purpose: Methane recovery is interesting not only because of its clean combustion; it is also beneficial for the environment because of the reduction of the amount of methane emitted into the atmosphere, which is important because of methane’s significant impact on the greenhouse effect. However, desorption of methane is a slow process, significantly dependent on the coalification of coal, its porosity and petrographic composition. Injection of carbon dioxide into the coal bed under sufficient pressure might be a factor in stimulating the efficiency of this process, as – because of preferential sorption – carbon dioxide displaces methane molecules previously absorbed in the coal matrix. Methods: The measurements were made for Polish low-rank coal used for the analysis of methane recovery from Polish coal mines. Coal samples were collected from sites used for geological, sorption and petrographic research, as well as for the assessment of the reservoir’s genetic origin CH4 content. Experimental studies of sorption were performed with the use of the volumetric method at a lower and higher gas pressure. Results: The methane isothermes show more than double the reduction of adsorption along with increasing temperature. The most sig-nificant changes of sorption capacity due to temperature variations can be seen when observing the difference in the course of the hysteresis of sorption/desorption of the gas as a function of temperature. In cases where there is a temperature of 323 K, a temperature hysteresis loop might indicate larger quantities of methane trapped in the porous structure of coal. In cases of carbon dioxide as sorbate, a similar shape of sorption isotherms occurred at both temperatures, while the temperature increase caused approximately double the reduction of sorption capacity. Also the isotherm’s shape is similar for both temperatures of measurement, indicating no effect of temperature on the amount of gas within the structure of the tested coal. High-pressure isotherms of CO2 and CH4 are confirmed in the literature, proving that carbon dioxide is the gas that allows the best penetration of the internal structure of bituminous coal. The critical temperature of CO2 (304.5 K) is so high, that sorption measurements can be performed at room temperatures (293, 298 K), where activated diffusion is relatively fast. Practical implications: Understanding the sorption of gases is the primary issue, related to the exploitation of coal seams, when explaining the mechanism of gas deposition in coal seams and its relationship with outbursts of rocks and gases in mines. Originality/ value: The results indicate successful sorption of carbon dioxide in each experiment. This provides the rationale to study the application of the coal tested to obtain methane genetic origin genetic methane with the use of the CO2 injection.

12

Badanie procesów usuwania CO2 przy udziale mikroalg

Skawińska A., Lasek J., Adamczyk M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

292--293

PL

Dwutlenek węgla dostarczany do hodowli mikroalg znacznie zwiększa przyrost biomasy, produktywność i wydajność takiego systemu, zabezpieczając atmosferę przed nadmierną emisją CO2 . Badania dotyczyły oceny efektywności usuwania CO2 przy udziale dwóch gatunków mikroalg: Chlorella vulgaris oraz Nannochloropsis gaditana należących do różnych grup systematycznych. Badania prowadzono w reaktorach zamkniętych przy różnych stężeniach dwutlenku węgla w hodowli. Maksymalną efektywność procesu uzyskano w hodowli Nannochloropsis gaditana w obecności 8% CO2.

EN

Carbon dioxide supplied to the microalgae culture significantly increased the biomass growth, productivity and efficiency of such system, protecting atmosphere from excessive CO2 emissions. The study focused on assessing the CO2 removal effectiveness with the participation of two species of microalgae Chlorella vulgaris and Nannochloropsis gaditana belonging to different taxonomic groups. The study was carried out in closed reactors at different carbon dioxide concentrations. The maximum process efficiency was achieved for Nannochloropsis gaditana culture at 8% of CO2.

13

The role of CO2 in the Earth’s ecosystem and the possibility of controlling flows between subsystems

Pawłowski A., Cao Y.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

5--19

EN

This article describes CO2 flows in the Earth’s ecosystem. It also describes how CO2 is made use of in various market sectors – as a raw material in the synthesis of plastics and fuels, during extraction in the food and perfume industries, for the transfer of heat in heating and refrigeration systems, and in the breeding of genetically modified algae for the production of biofuels. Additionally, the article explores the possibility of reducing atmospheric CO2 concentrations and the anthropogenic modification of natural flows between the various subsystems in the Earth’s ecosystem.

PL

W artykule scharakteryzowano przepływy CO2 w ekosystemie Ziemi. Omówiono zastosowania CO2 w różnych sektorach gospodarki: jako surowca do syntezy tworzyw i paliw, do ekstrakcji w przemyśle spożywczym i perfumeryjnym, do przenoszenia ciepła i chłodu w ciepłownictwie i chłodnictwie oraz do hodowli genetycznie zmodyfikowanych alg służących do produkcji biopaliw. Wskazano także na możliwości redukcji stężenia CO2 w atmosferze poprzez antropogeniczną modyfikację naturalnych przepływów pomiędzy podsystemami w ekosystemie Ziemi.

14

Ograniczenie skutków emisji ditlenku węgla przy wykorzystaniu naturalnej sekwestracji

Bialik W., Gil S., Mocek P., Gradoń B., Machulec B., Ochman J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

65--71

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania i rozwoju obszarów leśnych o odpowiedniej strukturze drzewostanu, jako ujemnego źródła emisji CO2 ze szczególnym uwzględnieniem warunków panujących w Polsce. Skala finansowania energetyki jest tak wielka, iż przekierowanie odpowiednich kwot pieniędzy w obszary leśne nie wydaje się być działaniem niewykonalnym. Jedną z możliwości obniżających koszt takiego działania mogłoby być przekazywanie przez agencję rynku rolnego części nieużytków do zalesiania na określony czas, po którym obszar ten jako użytek leśny stawałby się terenem o określonej wartości dodanej. Wykazano, że koszty inwestycji w naturalny sposób pochłaniania CO2 mogą być nawet dziesięciokrotnie niższe od kosztów budowy instalacji wychwytywania CO2 ze spalin i magazynowania. Lasy o odpowiedniej strukturze drzewostanu uczestniczą w kształtowaniu poziomu stężeń tego tlenku w atmosferze. Pod względem ekonomicznym inwestowanie w takie źródła wymaga znacznie mniejszych nakładów w porównaniu z proponowanymi metodami sekwestracji dwutlenku węgla. Obecnie wielkość naturalnych źródeł absorpcji CO2 oraz wysiłki podejmowane w kierunku zwiększenia ich efektywności nie są brane pod uwagę przy doborze kryteriów przydziału limitów emisyjnych poszczególnym krajom Unii Europejskiej. Polska posiada znaczne obszary nieużytków możliwych do zagospodarowania pod uprawy leśne. Zaistnienie odpowiednich przepisów mogłoby stworzyć szansę dla polskiego przemysłu w zakresie dotrzymania zobowiązań proekologicznych przy możliwych do zaakceptowania nakładach finansowych. Problem wymaga dalszych wnikliwych badań.

EN

The article presents an analysis of the use and development the forest areas about the appropriate structure tree stand as negative sources of CO2 emissions with particular emphasis on conditions in Poland. Financing scale of power industry is so large that the redirecting of appropriate amounts of money in forest areas does not seem to be an impossible action. One possibility to lower the cost of such action would be forwarding uncultivated by an agricultural market agency for afforestation for a limited time, after which the forest terrain would become an area of a specific added value. It has been shown that the investment cost of natural way CO2 absorption can be up to ten times lower than the cost of plant construction to capture CO2 from the flue gas and storage. Forests of suitable stand structure take part in the level of concentration of the oxide in the atmosphere. In economic terms, investing in such sources requires much less effort compared with the proposed methods of carbon dioxide sequestration. Currently, the volume of natural sources of CO2 absorption and efforts to increase their efficiency are not taken into considered when selecting the criteria for the allocation of emission limits to individual countries of the European Union. Poland has vast areas of wastelands possible to development under plantation forestry. The occurrence of the relevant provisions could create an opportunity for the Polish industry in terms of its commitments under the environmental acceptable cost. The problem requires further in-depth research.

15

Analiza możliwości pozyskania pozabilansowych zasobów gazu ziemnego z nasyconych poziomów solankowych w procesach sekwestracji CO2

Warnecki M.

Nafta-Gaz

|

2013

|

R. 69, nr 1

34--41

PL

Powszechnie uważa się, że bez poczynienia realnych starań zmierzających do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych globalna temperatura wzrośnie o kilka stopni, znacznie zmieniając klimat na Ziemi. W naszym kraju produkcja energii odbywa się głównie poprzez spalanie węgla – ok. 95%. W związku z tym, technologie niskiej emisji CO2 z jego przechwytywaniem i bezpiecznym magazynowaniem są w Polsce wysoce pożądane. Głębokie solankowe poziomy wodonośne stanowią największy znany obecnie potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest znacznie mniejszy. W Polsce pewne doświadczenia dotyczące podziemnego składowania gazów kwaśnych (CO2, H2S) uzyskano na złożu gazu ziemnego Borzęcin, gdzie od stycznia 1996 r. rozpoczęto proces składowania gazów kwaśnych. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy również utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca megastruktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca o powierzchni ok. 5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym w ilości 2,4 Nm3 gazu w 1 m3 solanki. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poznańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego w ilości blisko 120 mld Nm3, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO2. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie procesu sekwestracji CO2 powinien zatem zachodzić proces wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracji do wyżej położonych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby więc proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym z możliwością jego wydobycia. Procesy składowania CO2 w głębokich solankowych poziomach wodonośnych nasyconych gazem ziemnym nie były do tej pory przedmiotem szczegółowych badań i stanowią nową dziedzinę poznawczą. W artykule przedstawiono koncepcję pozyskiwania niekonwencjonalnego gazu, opisano aparaturę i stanowisko badawcze służące do badań procesów wypierania gazu ziemnego. Zaprezentowano wyniki wybranych eksperymentów przeprowadzonych na fizycznym modelu złoża [5].

EN

It has been estimated that without real efforts to limit greenhouse gas emission global temperatures will rise by several degrees altering the world’s climate. Coal accounts for 95% of energy generation in Poland. Therefore, low carbon emitting technology with the capture and underground storage of CO2 is required in our country. Deep saline aquifers have the largest long-term storage potential of CO2, but there are many problems with their exploration and qualification due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their exploration done mainly by expensive drilling. In existing mega-aquifers saturated by natural gases their tightness is confirmed by the presence of many local gas accumulations in top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage covering a 5000 km2 area. The Oil & Gas Institute and Polish Oil & Gas Company has gained some experience in acid gas capture and storage since, acid gas containing 60% of CO2 and 15% of H2S reinjected into an aquifer directly underlying the Borzęcin gas reservoir has been in operation since 1996. Apart from the technological parameters we also analyzed the process of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water through acid gases injected into the reservoir. Such a process allows to replenish the gas cap by volume equivalent to methane gas dissolved in underlying water. The PVT study results indicate that the volume of methane gas displaced from the reservoir waters is in direct proportion to the volume of CO2 injected into the reservoir and that acid gas concentration in hydrocarbon gases being displaced from the reservoir is gradually increasing. This paper describes the conception, the apparatus and research station/unit designed to explore natural gas displacement processes. The results of some experiments carried out on a physical model reservoir are presented.

16

Zeroemisyjne elektrownie węglowe

Tic W. J.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 10

889--896

PL

Nazwa zeroemisyjne elektrownie węglowe obejmuje nowy kierunek rozwoju energetyki, w którym warunkiem dalszego stosowania paliw kopalnych będzie konieczność zastosowania technologii umożliwiających znaczne ograniczenie emisji carbon dioxide. Założony cel jest możliwy do osiągnięcia poprzez opracowanie and wdrożenie takich technologii, które pozwolą na spalanie paliw kopalnych bez emisji carbon dioxide do atmosfery. Jedną z takich technologii jest technologia CCS polegająca na wychwytywaniu and zatłaczaniu carbon dioxide do warstw geologicznych.

EN

Name of zero-emission coal power plants includes new direction for energy, which provided further use of fossil fuels will need to use technology to significantly reduce the carbon emissions of electricity generation. Founded goal can be achieved through the development and implementation of these technologies that allow the burning of fossil fuels without emitting carbon dioxide into the atmosphere. One such technology is the technology of CCS involving the capture and injecting carbon dioxide into geological strata.

17

Model termodynamiczny do wyznaczania minimalnego ciśnienia mieszania MMP (minimum miscibility pressure) układu CO2-ropa naftowa

Habera Ł.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 11

810-816

PL

Minimalne ciśnienie mieszania (MMP) jest kluczowym parametrem procesu zatłaczania dwutlenku węgla do złóż węglowodorów. W sensie fizycznym stanowi poziom graniczny ciśnienia, przy którym następuje pełne zmieszanie płynów zatłaczanego i wypieranego, a wartość współczynnika sczerpania węglowodorów osiąga wysoki poziom. Niniejszy artykuł prezentuje nowy model analityczny służący do wyznaczania MMP w oparciu o obliczony współczynnik sczerpania złoża RF (recovery factor) oraz długość linii kompozycyjnych wieloskładnikowego układu CO2-ropa naftowa. Algorytm obliczeń termodynamicznych odzwierciedla przebieg testu frontalnego wypierania ropy naftowej dwutlenkiem węgla na fizycznym modelu złoża typu slim tube. W przedstawionym modelu złoże węglowodorów reprezentowane jest przez serię 100 wirtualnych komórek, a obliczenia równowagowe i transferowe realizowane są za pomocą równania stanu Soavego-Redlicha-Kwonga.

EN

Minimum miscibility pressure MMP is a critical parameter related with the carbon dioxide injection process. In the physical sense it is the lowest pressure required to achieve the full mixing state of injected and displaced fluids. At MMP the hydrocarbon recovery factor achieves a very high level. This article presents a new analytical model for MMP determination based on the calculated recovery factor (RF) and the tie-line length estimation of CO2-crude oil system. Thermodynamic calculation algorithm reflects the process of frontal displacement of crude oil by carbon dioxide on the physical model of the reservoir well-known as a Slim Tube Test. In the model presented, the deposit is represented by a series of 100 virtual mixing-cells and the calculation of thermodynamic equilibrium and components transfer from cell to cell are carried out by use of the Soave-Redlich-Kwong equation of state.

18

Biowęgiel – powrót do przeszłości, szansa dla przyszłości

Bis Z.

Czysta Energia

|

2012

|

Nr 6

28-31

19

Możliwości zastosowania odpadów energetycznych do mineralnej sekwestracji CO2

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

1591-1603

PL

Do badań stopnia sekwestracji ditlenku węgla wykorzystano wybrane odpady energetyczne charakteryzujące się wysoką zawartością CaO i wolnego CaO, tj.: popioły ze spalania węgla kamiennego i węgla brunatnego w kotłach konwencjonalnych, popioły ze spalania węgla kamiennego i brunatnego w kotłach fluidalnych, mieszaniny popiołów lotnych i odpadów stałych z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych oraz odpady z odsiarczania metodą półsucha. Z przeprowadzonych badań wynika, że: 1. Wybrane odpady energetyczne są potencjalnie interesującym materiałem do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. 2. Maksymalnymi teoretycznymi pojemnościami związania CO2, obliczonymi za pomocą wzoru Steinoura, charakteryzują się: odpady z półsuchej metody odsiarczania z El. Siersza (34,93%), mieszanina popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (19,94%), natomiast najmniejszymi: popiół lotny ze spalania węgla kamiennego w Ec. Lublin (5,58%) i popiół fluidalny ze spalania węgla kamiennego w El. Jaworzno (7,62%). 3. Najwyższą zawartość kalcytu stwierdzono w zawiesinie z popiołem ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (11,36%), a najniższą w zawiesinach z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,38%). 4. Na bazie uzyskanych zawartości kalcytu, obliczono stopień karbonatyzacji dla badanych zawiesin. Najwyższy stopień związania CO2 stwierdzono dla zawiesin wodnych z popiołami lotnymi ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (12,82%), a najniższy dla zawiesin z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,43%). 5. Uwzględniając istotny aspekt przy analizie wykorzystania odpadów energetycznych do procesów mineralnej karbonatyzacji, jakim jest wpływ CO2 na zmianę pH i wymywalność zanieczyszczeń należy stwierdzić, że w przypadku zawiesin wodnych badanych odpadów energetycznych występuje redukcja wartości pH z 12÷13 do 8÷9 oraz obniżenie wymywalności niektórych pierwiastków ciężkich, takich jak: Cr, Pb, Zn, As i Cu.

EN

Mineral carbonation using energy waste may be an interesting option in the CCS technology. Taking into consideration the fact that the power industry is the biggest producer of carbon dioxide and at the same time of waste which may potentially be used to bind CO2, mineral sequestration can be an interesting option as the last stage of the CCS technology. Mineral sequestration using energetic waste is most often carried out as direct carbonation of aqueous waste suspensions - CO2. The article presents possible applications of chosen energetic waste in CO2 binding based on earlier research carried out by the authors. The paper describes suspension carbonation for waste such as: ashes from conventional boilers and fluidized beds from the combustion of bituminous and lignite coal, mixes of fly ashes with the products of semidry methods of flue gases' desulphurization, as well as waste from semidry methods of flue gases' desulphurization. All the kinds of waste presented in the article were characterized by a high content of CaO (between 5 and 50%) and free CaO (between 1 and 10%). The main product of carbonation in the studied suspensions was calcite. The content of calcite in the suspensions and the degree of carbonation (CO2 binding) was calculated based on thermogravimetric research. The highest degree of carbonation was found in suspensions containing ashes from the combustion of lignite coal in conventional boilers in the Pątnów power plant and the lowest degree in suspensions including mixes of fly ashes with waste from desulphurization in the Rybnik power plant. Mineral sequestration was not only presented by means of the degree of carbonation (CO2 binding), but also through the influence of CO2 on the phase composition of the studied aqueous waste suspensions. The influence of CO2 on waste leaching and on pH changes in aqueous waste suspensions was also pre-sented shortly. The basic carbonation reaction which results in the creation of calcite causes a lowering of pH. In the studied case of aqueous suspensions of energy waste it is a reduction of pH value from 12-13 to ca. 8-9. The carbonation process therefore causes a decrease in the leaching of some pollutants, which is described shortly in the paper. Because of this, mineral carbonation may be suggested as a method of some energy waste processing aimed at decreasing its leaching for later economic applications.

20

Storage capacity of depleted gas reservoirs for carbon dioxide sequestration - material balance approach

Blicharski J., Rybicki C.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 4

691-699

EN

In order to prevent CO2 concentrations in the atmosphere rising to unacceptable levels, carbon dioxide can be separated from the flue gas, for example from a power plants and subsequently sequestrated. Different technologies for carbon dioxide sequestration can be proposed. They are: - storage in depleted gas reservoirs, - storage in oceans and aquifers, - sequestration CO2 by means of so-called "mineral CO2 sequestration". A depleted gas reservoir represents an attractive target for carbon sequestration for several reasons. It contains a geological trap, transport and injection infrastructure. Moreover CO2 injection can be thought as enhance gas production either by re-pressurization or pressure maintenance. The purpose of this paper is to evaluate storage capacity of carbon dioxide in a depleted gas reservoir in relation to the recovery factor of hydrocarbons. A material balance equation for CO2 sequestration proposed by Lawal and Frailey (Lawal, Frailey, 2004) was modified to predict a CO2 sequestration volumes. On the basis of derived material balance equation there were made calculations for a chosen natural gas reservoir.

PL

W celu obniżenia wzrostu koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze może on być wychwytywany z gazów spalinowych pochodzących głównie ze stacjonarnych źródeł emisji, np. elektrociepłowni, i składowany w formacjach geologicznych. Istnieje wiele potencjalnych technologii sekwestracji dwutlenku węgla m.in.: w sczerpanych złożach gazu ziemnego, w geologicznych strukturach zawodnionych, na dnach oceanów i inne. Sczerpane złoża gazu ziemnego stanowią naturalne zbiorniki geologiczne i mogą być wykorzystane do celów sekwestracji CO2, za czym przemawiają następujące fakty: stanowią one naturalne szczelne pułapki geologiczne, posiadają infrastrukturę wgłębną i napowierzchniową, ponadto zatłaczanie CO2 do sczerpanych złóż pozwoli na uzyskanie większego stopnia sczerpania węglowodorów przez podtrzymywanie czy też podniesienie ciśnienia złożowego. Celem artykułu jest przedstawienie metodyki oceny pojemności magazynowej głównie sczerpanych złóż gazu z zastosowaniem metod bilansu masowego. Autorzy dokonali modyfikacji modelu bilansu masowego zaproponowanego przez autorów (Lawal, Frailey, 2004) do sekwestracji CO2 w złożach gazu w celu określenia ich pojemności magazynowych. Przeprowadzono także obliczenia dotyczące przykładowego złoża znajdującego się w końcowej fazie eksploatacji.