В России может появиться необычное подземное «хранилище», созданное нефтяниками. Для этого они разрабатывают технологии, которые ранее в нашей стране не применялись, но результат того стоит: речь идет об улучшении экологии! Корреспондент «Энергии+» выяснил, что именно будет спрятано в этом «хранилище».
Поймать на будущее
Углекислый газ (CO2) часто называют опасным, однако без него жизнь в ее нынешнем виде была бы невозможна. Он есть в нашем организме, мы выделяем его при дыхании, примерно по одному килограмму за день, и все животные, дышащие кислородом, делают то же самое. Опасен не сам газ, а его избыток в атмосфере, поэтому человечество стало разрабатывать технологии декарбонизации.
Контролировать уровень CO2 можно двумя способами, сочетая их между собой: снижать выбросы углекислого газа и удалять его излишки из атмосферы. В первом случае ставка сделана на совершенствование промышленного производства, в том числе выработки тепловой и электрической энергии, улучшение конструкции двигателей транспортных средств и развитие зеленых технологий. Методика улавливания углекислого газа до его попадания в атмосферу получила название CCUS (от англ. carbon capture, use and storage — «улавливание, использование и хранение углерода»).
Второй способ — DAC (от англ. direct air capture — «прямой захват воздуха») — предполагает улавливание углекислого газа из атмосферы и последующее его захоронение или использование. Сегодня CO2 применяется в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, медицине, нефтедобыче, химическом производстве и при тушении пожаров.
Трехуровневый инженерный квест
На 2023 год, по данным Глобального института улавливания и хранения углекислого газа, в мире осуществлен 41 проект улавливания CO2, и 12 из них — с последующим размещением под землей. Россию в этом списке представляет «Газпром нефть»: у компании был опыт закачки углекислого газа в пласты для повышения их нефтеотдачи на сербских месторождениях. Проекты о закачке углекислого газа в недра разрабатывают и другие российские нефтяные компании, среди которых «Новатэк», «Татнефть» и «Роснефть».
Чтобы захоронить двуокись углерода, нужно пройти многоуровневый инженерный квест. Первый уровень — это подготовительный этап: компания, решившая построить и использовать подземный объект размещения CO2, выбирает перспективный для этого участок.
Второй уровень — изучение и оценка пригодности выбранного участка для строительства объекта размещения газа. Для этого приглашаются геологи, которые исследуют недра и создают проект для последующей передачи на экспертизу.
— К участку для подземного размещения предъявляется ряд обязательных требований, — объяснил на научно-практической конференции начальник управления Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых Александр Лопатин. — Если хотя бы один критерий не выполним или не доказуем, значит, территория не готова под закачку.
Александр Лопатин обратил внимание, что участок не должен заходить на территории населенных пунктов, заповедников и других охраняемых зон. Необходимо доказать, что углекислый газ не просочится в атмосферу и не разрушит «хранилища» вследствие химических реакций с горными породами, из которых состоят его стены.
Часто приходится слышать: «Давайте использовать старые месторождения под закачку углекислого газа». Действительно, почему бы не давать им вторую жизнь? Однако по факту месторождения обычно разбурены сотнями, иногда тысячами скважин, и это потенциальные точки миграции углекислого газа в атмосферу. Поэтому нужно тщательно изучить техническое состояние всех скважин и принять меры там, где оно неудовлетворительное.
По словам директора проектного Центра по энергопереходу Сколковского института Андрея Осипцова, каждый проект геологического изучения недр базируется на глубокой научной основе: «выполняется геологическое, гидродинамическое, геомеханическое, геохимическое моделирование хранилища». Это позволяет с высокой точностью оценить емкость и герметичность будущего природного резервуара, а также его приемистость — объем и давление, при которых газ может быть закачан в «хранилище» без его разрушения.
Финальный уровень инженерного квеста — воплощение: разработка проектной документации «хранилища», его строительство и эксплуатация. Сейчас над реализацией такого проекта работает «Газпром нефть»: в Приволжском федеральном округе прорабатывают технические решения для улавливания CO2 из дымовых газов и оценивают пригодность выбранных геологических объектов для его длительного хранения. В случае воплощения этот проект станет первым в России, реализованным по методике CCUS.