Γεωλογική αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα

Εθνικά παραδείγματα δυνατότητας αποθήκευσης

Ένα παράδειγμα περιοχής που εκπληρώνει τα παραπάνω κριτήρια είναι η Νότια Πέρμια Λεκάνη, που εκτείνεται από την Αγγλία έως την Πολωνία. Άμμοι έχουν αποτεθεί σε διάφορες χρονικές περιόδους κατά το γεωλογικό παρελθόν. Τα ιζήματα έχουν επηρεαστεί από τις διαδικασίες σχηματισμού των πετρωμάτων με αποτέλεσμα κάποια από τα κενά των πόρων να παραμένουν γεμάτα με αλμυρό νερό ή φυσικό αέριο. Οι άργιλοι που παρεμβάλλονται έχουν συμπαγοποιηθεί σε αδιαπέρατα στρώματα εμποδίζοντας την άνοδο του ρευστού. Μεγάλο μέρος των ψαμμιτικών σχηματισμών βρίσκεται σε βάθη μεταξύ 1 και 4 km, όπου η πίεση είναι αρκετά υψηλή ώστε να αποθηκευτεί το διοξείδιο του άνθρακα σαν μια πυκνή φάση. Η περιεκτικότητα των νερών των σχηματισμών σε άλατα αυξάνει σ’ αυτό το διάστημα βάθους από 100 g/l μέχρι 400 g/l, δηλ. πρόκειται για νερά κορεσμένο σε άλατα, πολύ πιο αλμυρά από το θαλασσινό νερό. Εκατοντάδες δομές έχουν σχηματισθεί σ’ αυτή τη λεκάνη από τις μετακινήσεις άλατος προς τα πάνω, που προκάλεσαν αναθόλωση των σχηματισμών και δημιούργησαν παγίδες για φυσικό αέριο. Αυτές οι παγίδες αποτελούν το στόχο για την έρευνα των θέσεων αποθήκευσης διοξειδίου και των πιλοτικών έργων.

Νομικό πλαίσιο

Με την υπ. αριθ. 48416/2037/2011 Κοινή Υπουργική Απόφαση  με την οποία ενσωματώθηκε στο εθνικό δίκαιο η ευρωπαϊκή οδηγία 2009/31/ΕΚ, καθορίζονται για πρώτη φορά στο ελληνικό θεσμικό πλαίσιο οι προϋποθέσεις τόσο ως προς τις α) άδειες εξερεύνησης με σκοπό την επιλογή τόπων αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα όσο και ως προς τις β) άδειες αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα. 

Εφαρμογές

Ο πρώτος στον κόσμο πιλοτικός σταθμός ηλεκτρικής ενέργειας που καίει ορυκτά καύσιμα (λιγνίτη) χωρίς να εκπέμπει διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα εγκαταστάσηκε στην Γερμανία το 2009, με την ελπίδα ότι η τεχνολογία θα βοηθήσει στο θέμα του φαινόμενου του θερμοκηπίου. Η τεράστια εγκατάσταση (100 φορές μεγαλύτερη από τη συμβατική) έξω από την κωμόπολη Spremberg (Σπρέμπεργκ) της πρώην Ανατολικής Γερμανίας είναι ο πρώτος θερμοηλεκτρικός σταθμός με δυνατότητα Δέσμευσης και Αποθήκευσης άνθρακα (τεχνολογία CCS, Carbon Capture and Storage), αποτελώντας μέρος ενός  μεγαλύτερου προγράμματος πιλοτικών σταθμών από την ΕΕ. Το σύστημα δεσμεύει το διοξείδιο (περίπου 10t CO2/h κάθε ώρα) καθώς και τα λοιπά αέρια, τα οποία παράγονται από την καύση του λιγνίτη και τα συμπιέζει μέχρι να υγροποιηθούν. Το συμπιεσμένο αέριο, μεταφέρεται με βυτιοφόρα στη βόρεια Γερμανία, όπου διοχετεύεται με εισπίεση μέσα σε μια εξαντλημένη πηγή φυσικού αερίου (υπεδαφικός ταμιευτήρας) για μόνιμη αποθήκευση. Ακολουθεί συνεχής παρακολούθηση (monitoring) του αποθηκευμένου υλικού.
To πρώτο βιομηχανικής κλίμακας εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με χρήση της τεχνολογίας CCS εγκαταστάθηκε το 2014 στο Estevan της πολιτείας Saskatchewan του Καναδά, περίπου 16χλμ απ' τα σύνορα Καναδά/ΗΠΑ (Βόρεια Ντακότα), Πρόκειται για ανακατασκευή ήδη υφιστάμενης μονάδας ηλεκτροπαραγωγής, ηλικίας 46 ετών, κι όχι για εξαρχής κατασκευή νέου εργοστασίου.Το κατακρατούμενο διοξείδιο  διατίθεται στην εταιρεία Cenovus Energy, που διαχειρίζεται κοιτάσματα πετρελαίου σε απόσταση 50-60χλμ, για διοχέτευση στο υπέδαφος προς αύξηση της ανάκτησης πετρελαίου. Μέρος του διοξειδίου αποθηκεύεται σε ένα κοντινό αλατούχο ψαμμιτικό ταμιευτήρα, σε βάθος 3,4χλμ.