МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра «Охрана труда и окружающей среды»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

По дисциплине: Основы проектирования охраны окружающей среды

На тему: «Технология улавливания и геологического хранения СО₂»

Выполнила: ст.гр. ББЖД-11-2

Даулетбек Аяулым

Дата, роспись _________________

Проверила: к.т.н. доц. Санатова Т.С.

Дата, роспись _________________

Алматы 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………...………………3

Технология улавливания и хранения СО₂ ради будущего с ограниченными выбросами парниковых газов………………………………………………………….4

Проблемы энергии, развития и изменения климата………………………………….5

Разработка энергетической технологии……………………………………………....5

Масштабы УГХ…………………………………………………………………………6

Стоимость УГХ…………………………………………………………………………6

Сценарии УГХ………………………………………………………………………….7

Улавливание углекислого газа и геологическое хранение (УГХ)…………………..7

Основа управления рисками при расширяющейся роли геологического хранения СО₂

Безопасность и управление рисками……………………………………….8

Опыт работы, аналогичной УГХ……………………………………………8

Геологические объемы……………………………………………………..9

Оценка риска и роль мониторинга………………………………………...9

Исследования по выбору участка для УГХ………………………………10

Политика, нормативная база и общественное восприятие: возможности и препятствия

Возможности и препятствия……………………………………………….10

Геологическое хранение СО₂ прибрежной зоне…………………………………….10

Будущее УГХ………………………………………………………………………….11

Заключение…………………………………………………………………………….12

Список литературы……………………………………………………………………13

Введение

Озабоченность, вызываемая глобальными изменениями климата, а также вызовы и риски, возникающие в связи с этим, потребуют постоянных усилий по выработке понимания и поиску эффективных решений при одновременном удовлетворении растущих энергетических потребностей общества.

Разработка и использование технологий улавливания и последующего хранения углекислого газа в подземных пластах предлагают значительные возможности снижения выбросов углекислого газа.

Технология будет играть ключевую роль в обеспечении доступной по цене энергии, необходимой для мирового общественно-экономического развития. Усовершенствованным технологиям потребуется обеспечить варианты существенного снижения выбросов парниковых газов, для которых могут быть основания в следующие полстолетия, в период, когда потребности в энергии, как ожидается, более чем удвоятся. Технологии улавливания СО₂ из крупных точечных источников, его компримирования, транспортировки по трубопроводам и закачки в глубокозалегающие водоносные горизонты, угольные пласты, нефте- или газоносные платы для длительного хранения принадлежат к одному семейству технологических вариантов.

Технология улавливания и хранения со2 ради будущего с ограниченными выбросами парниковых газов.

Технология улавливания и геологического хранения (УГХ) СО₂ может затрагивать весьма крупную долю выбросов СО_2, связанных с ископаемыми видами энергии. Улавливание оксида углерода может происходить в зоне крупных стационарных источников, например, в местах выработки электроэнергии и некоторых промышленных источников. Если бы централизованно производимый водород стал энергоносителем для средств транспорта, то при улавливании CO₂ пришлось бы учитывать и выбросы в транспортном секторе (еще 21 процент глобальных выбросов, доля которых все растет). Однако расходы, связанные с УГХ, накладываются на стоимость производимой энергии, и этот процесс сам по себе потребляет энергию, ведя тем самым к дополнительному истощению энергетических ресурсов. Например, текущая стоимость улавливания CO₂ из, например, энергетических установок, составляет примерно $40 на тонну CO₂ ($40/тонна CO₂). При сценариях, предполагающих существенные сокращения выбросов CO₂, необходимые для стабилизации концентрации CO₂ в следующем столетии, УГХ сможет сыграть первоочередную роль, в частности, если произойдет снижение расходов, связанных с реализацией технологии улавливания CO₂. Тем не менее, следует учитывать, что улавливание и геологическое хранение CO₂ увеличит стоимость энергии, что может повести к необходимости поиска компромиссных решений.

Текущие геологические исследования и высокоуровневые оценки пористых пород глубоких водоносных горизонтов, нефтяных и газовых залежей и угольных пластов, могущих оказаться пригодными для геологического хранения CO₂, свидетельствуют о наличии таких объемов поровых пространств в недрах суши и морского дна, которые с избытком перекрывают объемы выбросов углекислого газа, образующихся в результате сгорания ископаемых видов топлива. Природные источники CO₂ и природного газа хранятся в таких поровых пространствах тысячелетиями. Понимание физико-химической природы ловушек, которые в состоянии удерживать CO₂ в месте хранения дает основание рассчитывать, что геологическое хранение CO₂ может использоваться для долгосрочного хранения в масштабах, соответствующих объемам глобальных выбросов в атмосферу.

Геологическое хранение CO₂ опирается на более чем 30-летний опыт успешной промышленной закачки этого газа в подземные пласты, осуществляемой в целях повышения нефтеотдачи. Повышение нефтеотдачи экономически целесообразно в тех условиях, где подвод газа не является дорогостоящим делом. Кроме того, имеется возрастающий опыт как нагнетания кислого газа, так и хранения CO₂. Учитывая объемы выбросов CO₂ в результате сжигания ископаемых видов топлива, в настоящее время 26 млн. тонн CO₂ ежегодно (млн. тонн CO₂/год) во всем мире, придется рассматривать более широкий диапазон геологических условий, чем те, которые рассматриваются при повышении нефтеотдачи.

И если в глобальном масштабе будет реализован вариант геологического сохранения выбросов, то понадобится понимание того, как правильно провести оценку и действовать в таких условиях. Каким должно быть приемлемое, безопасное и надежное хранилище при УГХ остается открытым вопросом, но это может стать важным. Вопрос геологического хранения заслуживает наступательной проработки и поступательного развития.

Если мы хотим, чтобы УГХ получило широкое применение, то потребуется добиться общественного признания УГХ. В настоящее время общественность в основном не ведает об УГХ. Информирование о прежнем опыте улавливания и геологического хранения газов, в частности об отдельных проектах, которые будут осуществляться, сыграет важную роль в формировании общественного восприятия. Важную роль в формировании общественного мнения по этому вопросу могут также сыграть неправительственные организации.

Правильные методы ведения работ помогут превратить УГХ в безопасную и надежную производственную операцию. Совершенствование наших познаний может быть использовано для разработки общего подхода к управлению геологическим хранением и снижением риска непреднамеренной утечки или других проблем. Правильные выбор места, эксплуатация и мониторинг – все это компоненты подхода управления риском. При таких работах, как повышение нефтеотдачи, применяются действующая нормативно-правовая база, которая может быть адаптирована с учетом особенностей УГХ. Международные соглашения, такие, как Конвенция OSPAR (Конвенция, подписанная в Осло и Париже, по защите морской среды в Северо-восточной Атлантике) и Лондонская конвенция, являются потенциальными препятствиями для УГХ в морских условиях. Однако, разрабатывая эти международные соглашения, их авторы отнюдь не имели в виду именно УГХ, а степень их применимости к УГХ остается открытой для толкования. Понадобится разработка прочной нормативно-правовой базы, которая будет эволюционировать вместе с эволюцией науки и технологии в области УГХ, если мы хотим обеспечить внедрение методов УГХ по всему миру. Кроме того, в связи с тем, что само по себе УГХ увеличивает стоимость энергии, всякая достаточно обоснованная линия поведения, которая сделала бы УГХ экономически целесообразной, могла бы способствовать внедрению УГХ.

Со стороны правительств и отраслей промышленности, в частности нефтяной промышленности, были предприняты самые разнообразные инициативы по совершенствованию нашего понимания вопросов, связанных с УГХ, и приобретению опыта. В числе этих инициатив исследования по поискам дешевых технологий по УГХ, особенно технологий улавливания двуокиси углерода при выработке электроэнергии, расширение производственного опыта в области закачки газа в пласты, применение усовершенствованных технологий определения характеристик и эксплуатации коллектора и обширный мониторинг текущих работ по совершенствованию понимания трансформации СО₂, закачанного в пласты. Эти мероприятия помогут улучшить и более четко определить перспективы УГХ, и будут способствовать поискам потенциального решения по вопросу глобального изменения климата.