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

Rola technologii CCUS w transformacji energetycznej

Chaczykowski Maciej, Osiadacz Andrzej J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

Nr 1

2--7

PL

Technologie CCUS mogą potencjalnie odegrać kluczową rolę w transformacji energetycznej UE, mającej na celu osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. Istotne znaczenie w związku z tym mają działania w obszarze badań i innowacji. Tworzenie projektów CCUS na skalę przemysłową, pozwoli na zidentyfikowanie nowych problemów badawczych, które najlepiej rozwiązać poprzez prace badawczo-rozwojowe we współpracy z przemysłem.

EN

CCUS technologies have the potential to play a key role to succeed in the EU energy transition, and R&I activities are crucial. Building industrial-scale CCUS projects will identify new research objectives that can best be achieved by undertaking R&I in parallel with large-scale implementation activities in cooperation with industry partners.

3

Cementowanie otworów przeznaczonych do geologicznej sekwestracji CO2

Izdebski Sylwester, Mazur Chrystian, Rzepka Marcin, Kut Łukasz

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 8 (283)

10-14

PL

Wyeksploatowane złoża węglowodorów po dokonaniu szczegółowej analizy ich właściwości mogą, być przeznaczone do wykorzystania jako zbiorniki do składowania CO2. Analiza ta między innymi powinna wykazać, które odwierty wykonane na strukturze należy skutecznie zlikwidować, a które pozostawić i poddać rekonstrukcji, aby zapewnić ich szczelność w nowych warunkach eksploatacji. Wytypowane odwierty powinny się charakteryzować szczelnością, wszystkich istniejących kolumn rur okładzinowych, a projektowana dodatkowa kolumna rur powinna być zacementowana specjalnymi zaczynami cementowymi odpornymi na CO2. W zależności od średnicy cementowanej kolumny rur należy tak zaprojektować technologię zabiegu, aby w maksymalnym stopniu usunąć płyn zastosowany do wykonania prac rekonstrukcyjnych z przestrzeni pierścieniowej i zastąpić go specjalnym zaczynem cementowym. Proces projektowania prowadzony jest przez doświadczonych specjalistów Serwisu Cementacyjnego przy pomocy specjalistycznego oprogramowania. Otrzymane wyniki przeprowadzonej symulacji posłużą do wykonania projektu cementowania, w którym zawarte zostaną: parametry zabiegu oraz wytypowany specjalistyczny sprzęt pompowy będący w posiadaniu Firmy Exalo Drilling S.A.W INiG-PIB opracowano zaczyny cementowe, które po utwardzeniu posiadają podwyższoną odporność korozyjną płaszcza cementowego izolującego rury okładzinowe od formacji skalnej do temperatury dermę) wynoszącej około 70°C Zaczyny sporządzano m.in. na bazie popiołów lotnych (pyłów dymnicowych w ilości 35-50%), mikrocementu (ok. 10%) i mikrokrzemionki 05-50%). Utwardzone receptury zaczynów cementowych przechowywano w warunkach wody złożowej nasyconej CO2. przez okres 180 dni (wykonując okresowe badania parametrów mechanicznych, przepuszczalności oraz porowatości). Wytrzymałości na ściskania opracowywanych receptur stwardniałych zaczynów cementowych o podwyższonej odporności na korozję węglanową przekraczają 20 MPa a przyczepności do nr stalowych osiągają wartości ok. 5 - 6 MPa po 180 dniach ekspozycji. Przepuszczalność dla gazu po 180 dniach nie przekracza 0,1 mD, W stwardniałych zaczynach obserwuje się niewielki udział porów kapilarnych (zdecydowaną przewagę stanowią pory najmniejsze o wielkości poniżej 100 nm).

EN

Depleted hydrocarbon reservoirs, after a detailed analysis of their properties can be designated for use as CO2 storage. This analysis should, among the others, show which wells in the same structure should be effectively abandoned and which should be left in place and reconstructed lo ensure their tightness under the new production conditions. The selected wells should be characterized by the tightness of all existing casing sections and new designed additional casing section should be cemented with special CO2 resistant cement slurry. Depending on the diameter of the cemented casing section, the treatment technology should be designed to remove drilling fluid used for re-construction from the annular space efficiently and to replace it with a special cement slurry. The design process is carried out by experienced Cementing Service specialists using professional software. The obtained simulation results will be used to prepare the cementing project, which shall include: treatment parameters and selected specialist pumping equipment owned by Exalo Drilling S.A. At the Oil and Gas Institute-National Research Institute, cement slurries for the bottom temperature of approx. 70°C have been developed: which after hardening have increased corrosion resistance of the cement sheath insulating the casing pipes from the rock formation. Slurries were prepared on the basis of i,a. fly ash (in the amount of 35-50%), microcement fapprox. 10%) and microsilica (35-50%). Hardened cement slurries were stored in the conditions of reservoir water saturated with CO2 for a period of 180 days (penodic tests of mechanical parameters, permeability and porosity were performed). The compressive strengths of the developed formulations of hardened cement slurries with increased resistance to carbonate corrosion exceed 20 MPa and the adhesion to steel pipes reaches the values of approx. 5 - 6 MPa after 180 days of exposure. Gas permeability after 180 days does not exceed 0.1 mD. In the hardened slurries, a small number of capillary pores is observed (pores of the smallest size (below 100 nm), made up a vast majority).

4

Rozwiązania technologiczne wychwytu, transportu i składowania CO2 ze źródeł opartych o paliwa kopalne

Isoli Niccolo

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 1

23--29

PL

W artykule przedstawiono pełny łańcuch technologiczny sekwestracji CO2. Omówiono podstawowe technologie wychwytu: wychwyt po spalaniu, wychwyt przed spalaniem, spalanie w czystym tlenie. Scharakteryzowano metody transportu i ich opłacalność w zależności od ilości wychwyconego CO2 i długości trasy. Dla struktur geologicznych do składowania CO2 zostały przedstawione kryteria jakie muszą spełniać w ramach bezpiecznej eksploatacji. Dla każdego elementu łańcucha sekwestracji CO2 przedstawiono szacowane koszty.

EN

The article describes the whole technology chain of CO2 sequestration. Basic capture technology such as post-combustion, pre-combustion and oxy-fuel combustion were discussed. Transport methods features and profitability between were presented based on the amount of captured CO2 and route length. Safe operation criteria were discussed for geological storage sites. Estimated costs for each CO2 sequestration technology chain were presented.

5

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.

6

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.

7

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.

8

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.

9

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.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

Prospects of CCS Projects Implementation in Russia: Environmental Protection and Economic Opportunities

Tcvetkov P., Cherepovitsyn A.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 2

24--32

EN

The urgency of environmental protection is determined by its intensive change because of human impact, which, among other things, accompanied by an increasing of carbon dioxide (CO2) emissions. One of the ways to reduce the emission is Carbon Capture and Storage (CCS) technologies. To date, developed countries have successfully implemented a number of CCS demonstration projects. Their main purpose is to study the effectiveness of CO2 storage. Russia is one of the world’s largest producers of CO2 emissions. However, CO2 capture and storage issues are not studied by Russian enterprises due to the absence of environmental taxes. The experience of developed countries shows that CO2 storage projects, in addition to the reduction of anthropogenic impact, can be commercially effective not only by reducing the tax burden. This review presents the analysis of international experience in the field of CO2 capture and storage. Given the immaturity of technology and lack of the necessary volume of statistical data, it was an attempt to determine the minimum conditions, which permit the implementation of CCS projects in Russian oil fields. On the basis of the Russian development forecast and the fuel balance structure the volumes of CO2 emissions in the 2016–2030 years were calculated. According to significant difference in opinions about the feasibility of CCS implementation in Russia, this review presents the main arguments for and against such projects. Evaluation of the potential effectiveness of CCS projects to enhance oil recovery factor showed that in spite of the absence of CO2 emissions taxes, such projects could be commercially effective in Russia due to the increase in oil recovery.

15

Ecological, Economic and Social Issues of Implementing Carbon Dioxide Sequestration Technologies in the Oil and Gas Industry In Russia

Cherepovitsyn A., Ilinova A.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 2

19--23

EN

The objective of this paper is to define the main approaches to the implementation of carbon dioxide sequestration technologies in the oil and gas industry in Russia, and also to identify ecological, economic and social issues of their usage. Promotion of the technology of carbon dioxide (CO2) sequestration by means of capturing and injecting it into underground reservoirs is a promising mechanism of reducing carbon dioxide concentration. Carbon capture and storage (CCS) technologies might be used to enhance oil recovery (EOR-CO2) and production by means of oil extraction and decreasing oil viscosity. Conceptual view of the potential of EOR-СО2 technologies within the context of oil and gas industry sustainable development are presented. Incentives of the CCS projects implementation are identified. On the basis of the conducted research a number of scientific research and practical areas of the CCS technology development are presented.

16

Characteristics of industrial CO2 emissions in Poland in 2014 in terms of its underground storage

Kosowski P., Mikołajczak E.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 1

117--133

EN

This article contains a detailed analysis and characterization of the Polish base carbon emitters, which was created by the National Center for Emissions Management. This database contains a list of all registered in Poland CO2 emitters with annual emissions of more than 1 tonne. On its base the analysis was carried out, divided into economy sectors, provinces, size of emitter and number of installations. Interpretation of the results allows to assess the potential and the need for underground sequestration of carbon dioxide in Poland.

17

The analysis of CO2 injection in depleted gas reservoirs during the sequestration process

Gonet K., Blicharski J., Rybicki Cz.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 1

185--200

EN

One of increasingly used methods for reducing carbon dioxide emission to atmosphere is CCS technology (Carbon Capture and Storage). The last element of sequestration technological chain, after capturing and transporting is CO2 storage which is currently considered in natural environment, oceans and geological structures - of which depleted gas reservoirs have high sequestrating potential mainly by virtue of proven record of geological recognition and high recovery factor, hence, great storage capacity. This paper is connected with first stage of CO2 storage in depleted gas reservoir i.e. flow of injected fluid inside the well. Conducted analysis was concerned about CO2 flow conditions inside the injection well in various stages of CO2 storage process, and furthermore, relation between reservoir pressure, injection rate, well diameter. Moreover, the thermodynamic conditions and its impact on changeability of PVT parameters and hence phase changes were also investigated

18

Badania procesów zatłaczania CO2 do poziomów solankowych nasyconych gazem ziemnym na fizycznym modelu złoż

Warnecki M.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 10

676--683

PL

Głównym źródłem produkcji energii w Polsce są procesy, w których wykorzystuje się spalanie węgla – dlatego technologie niskiej emisji CO2 z jego przechwytywaniem i bezpiecznym magazynowaniem są w naszym kraju wysoce pożądane. Głębokie solankowe poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca megastruktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni około 5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poz-nańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego o objętości blisko 120 mld Nm3, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. ub. wieku 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 powinno zatem zachodzić zjawisko wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby więc proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym, z możliwością jego późniejszego wydobycia. W artykule przedstawiono koncepcję niekonwencjonalnego pozyskiwania złóż gazu oraz zaprezentowano wyniki eksperymentu przeprowadzonego na fizycznym modelu złoża.

EN

Coal accounts for 95% of energy generation in Poland. Therefore, low carbon emitting technology with its 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 aquifers saturated by natural gases their tightness is confirmed by the presence of a lot of 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 an area of 5000 km2. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been formed in its local culminations. As calculated the Poznań Trough structure may contain dissolved natural gas resources to the amount of nearly 120 billion Nm3, and therefore at the current documented level of reserves of natural gas in Poland. Already in the 70’s various ways of obtaining dissolved gas were considered. One of the most interesting proposals is the presented concept of storing CO2 in these layers. This gas has good solubility in reservoir water, much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO2 sequestration, the phenomenon of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water through CO2 injected into reservoir should occur. Such a displacement process allows to replenish the gas cap by volume equivalent to methane gas dissolved in underlying water. The paper describes the concept of obtaining the additional gas sources and the results of experiment carried out on a physical reservoir model.

19

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.

20

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.