Углекислый газ в соляных кавернах — путь к чистой энергии из ископаемого топлива

Новая технология, первые результаты применения которой ожидаются к 2022 году, призвана решить одну из ключевых проблем современной нефтегазодобычи — выбросы углекислого газа (CO₂) и метана (CH₄) в атмосферу. Инновация, запатентованная в 2018 году, заключается в закачке CO₂ и CH₄, выделяющихся из скважин при добыче нефти, в подземные соляные каверны для сокращения углеродных выбросов.

Пилотная каверна может быть создана к 2022 году по результатам исследований Центра инноваций в области газа (RCGI), созданного при Политехнической школе Университета Сан-Паулу (Poli-USP) при поддержке фонда FAPESP и компании Shell. Это концепция улавливания и хранения углерода (CCS), где CO₂ хранится в крупных полостях в соляных пластах. По словам профессора Poli-USP и координатора RCGI Жулиу Менегини, это, возможно, один из лучших способов получить чистую энергию из ископаемого топлива непосредственно в процессе его добычи.

Первые испытания планируется провести в районе одного из бразильских месторождений в подсолевых отложениях. Пилотная каверна будет вдвое меньше запланированных рабочих: 450 метров в высоту и 150 метров в ширину. Бразилия станет первой страной, реализующей эту концепцию, которую затем можно будет экспортировать. Каверна позволит не только хранить CO₂, но и разделять газы: менее плотный метан будет скапливаться в верхней части для потенциального использования, а углекислый газ — в нижней.

Новизна проекта заключается не только в каверне, но и в сопутствующих технологиях: сверхзвуковых газовых сепараторах, оптимизированных компрессорах и мембранах из углеродных нанотрубок для разделения газов. Особые условия в подсолевых месторождениях (глубина 2000–3000 метров) приводят к тому, что газ находится в сверхкритическом состоянии, имея плотность жидкости и вязкость газа. Для работы с ним разрабатываются специальные компрессоры. Технологии улавливания углерода также могут применяться при производстве этанола, а захваченный CO₂ — использоваться, например, в пищевой промышленности. Эти разработки появляются в условиях растущего мирового спроса на энергию и необходимости сокращения выбросов для смягчения последствий изменения климата.