CO2 можно хранить под землей в 10 раз дольше срока, необходимого для предотвращения климатического воздействия: исследование

Исследование естественных резервуаров CO2 возрастом 100 000 лет показало отсутствие значительной коррозии "покрывающей породы", что говорит о том, что парниковый газ не просачивался обратно. Это одна из главных проблем, связанных с предложением по сокращению выбросов парниковых газов с помощью технологии улавливания и хранения углерода.

Новое исследование показывает, что естественные скопления углекислого газа (CO₂), захороненные под землей около 100 000 лет, не вызвали значительной коррозии пород над ними. Это говорит о том, что хранение CO₂ в глубоких подземных резервуарах является гораздо более безопасным и предсказуемым в долгосрочной перспективе, чем считалось ранее. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, демонстрируют жизнеспособность процесса улавливания и хранения углерода (CCS) как решения для сокращения выбросов углерода от угольных и газовых электростанций.

CCS предполагает захват CO₂, образующегося на электростанциях, его сжатие и закачку в резервуары в горных породах на глубине более километра. Чтобы избежать воздействия на климат, CO₂ должен оставаться захороненным не менее 10 000 лет. Одна из проблем заключается в том, что слабая кислота, образующаяся при растворении хранимого CO₂ в воде, присутствующей в породах коллектора, может разъедать вышележащие породы и позволить CO₂ уйти вверх.

Изучив природный резервуар в штате Юта (США), где CO₂, выделившийся из более глубоких формаций, удерживался около 100 000 лет, исследовательская группа под руководством Кембриджского университета показала, что CO₂ может безопасно храниться под землей гораздо дольше, чем необходимые 10 000 лет. Критический компонент геологического хранения углерода — относительно непроницаемый слой "покрывающей породы" — может противостоять коррозии водой, насыщенной CO₂, по крайней мере в течение 100 000 лет.

"Улавливание и хранение углерода считается важнейшей технологией, если Великобритания хочет достичь своих целей в области изменения климата", — говорит ведущий автор, профессор Майк Бикл, директор Кембриджского центра улавливания и хранения углерода. "Главным препятствием для внедрения CCS является неопределенность в отношении долгосрочной судьбы CO₂, что влияет на регулирование, страхование и вопрос о том, кто берет на себя ответственность за обслуживание мест хранения. Наше исследование демонстрирует, что геологическое хранение углерода может быть безопасным и предсказуемым в течение многих сотен тысяч лет".

Команда пробурила скважину в один из таких природных резервуаров, чтобы получить образцы пород и флюидов. Анализ показал, что CO₂ оказал очень незначительное влияние на коррозию минералов в покрывающей породе, ограничившись слоем толщиной всего 7 см. Это значительно меньше, чем прогнозировалось в некоторых более ранних исследованиях. Компьютерное моделирование, откалиброванное по данным образцов, показало, что для формирования этого слоя потребовалось не менее 100 000 лет.

"При тщательной оценке захоронение углекислого газа под землей окажется намного безопаснее, чем выброс CO₂ непосредственно в атмосферу", — заключает Бикл.