Karbondioksit gazının jeotermal akışkanlar içerisindeki çözünürlüğünün incelenmesi
Examination of the solubility of carbon dioxide in the geothermal fluids
Yazar: GİZEM KILINÇ
Danışman: PROF. DR. NİYAZİ AKSOY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeotermal Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Jeotermal = Geothermal ; Karbon dioksit = Carbon dioxide

Özet:
Bu tezde, jeotermal işletmelerde salınan karbondioksitin jeotermal rezervuara reenjekte edilen suda çözünerek tekrar basılması incelenmiştir. Tezin amacı; çevrenin korunması, jeotermal işletmelerin karbon vergisine maruz kalmaması ve karbon azaltım gelirlerinden pay almasıdır. Ayrıca yapılan araştırmalar ve çalışmalar esnasında; karbondioksitin rezervuara enjekte edilmemesi durumunda, rezervuar basıncı ve sıcaklığı korunsa bile, rezervuardaki karbondioksit kısmi basıncının azalmasının, kuyuların üretkenliğini azaltacağı görülmüştür. Böylece karbondioksitin jeotermal rezervuarlara yeniden basılması çevrenin korunmasının yanı sıra, sürdürülebilir üretim için de önemli katkılar sağlayacağı ortaya çıkmıştır.

Birçok karbon tutum projesinden farklı olarak, bu tezde karbondioksit rezervuara gaz fazında değil, reenjekte edilen suda çözündükten sonra basılmaktadır. Karbondioksit, suda kolay ve hızlı çözünen bir gazdır. Tezde jeotermal işletmeden atmosfere salınan karbondioksit, bir kompresör yardımı ile enjekte edilen su içerisine basılmakta ve çözünme basıncının üstündeki bir değere kadar sıkıştırılarak enjeksiyon kuyusuna basılmaktadır. Enjeksiyon kuyularında artan basınç, pompalama ve kompresör işletme giderlerini arttırmaktadır. İşletme maliyetini düşürmek ve reenjeksiyon basıncını azaltmak için, basılmak istenen tüm karbondioksitin enjekte edilen tüm suda çözünmesi en düşük maliyetli çözüm olmaktadır.

Tezin jeotermal sahalarda uygulanması halinde, karbondioksit emisyonu yapan jeotermal işletmeler karbon azaltım geliri elde edecek, karbon vergisi ödemekten kurtulacak ve dahası karbondioksit kısmi gaz basıncının korunması nedeniyle, kuyuların üretkenliğinin azalması önlenerek, sahadan daha çok enerji üretimi mümkün olacaktır.

Abstract:
In this thesis, dissolution of carbon dioxide emitted from geothermal plants within water reinjected to the geothermal reservoir and its reinjection are investigated. The aim of thesis was to protect the environment and prevent the geothermal managements from paying carbon tax and take a share from the carbon revenues. Also, during the research and studies; it was noticed that in case carbon dioxide is not injected to the reservoir, a decrease in carbon dioxide partial pressure decreases the production of wells although reservoir pressure and temperature are kept constant. Thus carbon dioxide reinjection of the geothermal reservoirs is very beneficial for protection of environment and sustainable production as well. 

Differing from several carbon sequestration projects, in this study carbon dioxide is injected to the reservoir not in the gas phase but following dissolved in the reinjected water. Carbon dioxide dissolves in water easily and rapidly. In the thesis, carbon dioxide emitted to the atmosphere from the geothermal plant is pumped with a compressor into the injected water and compressed up to a value that is above the dissolution pressure and then pumped to injection well. Increasing pressure in the well, pumping and compressor increase the operating costs. In order to lower operating costs and decrease the reinjection pressure, dissolution of whole carbon dioxide to be pumped within the whole injected water is the cost efficient solution.

If the thesis is applied to geothermal fields, carbon dioxide-emitting geothermal managements will receive carbon reduction revenue, get rid of paying carbon tax and since carbon dioxide partial gas pressure will be maintained, productivity of the wells will increase thus much more energy will be produced from the field.