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CCS成果:寻找理想的CO2地下储存位置

导读: 近日发表于《美国国家科学院院刊》的一篇论文中,James Verdon博士和来自Bristol、加拿大地质勘探局、英国地质调查所以及BP Alternative Energy公司的同仁与大家分享了世界上规模最大的三个CCS项目的成果。

  OFweek节能网讯:碳捕获和储存(CCS)目前被视为减少温室气体排放的一种新型技术。要缓解气候变化影响,应在发电站等点排放源位置捕获人为产生的二氧化碳(CO2),然后隔离在地下岩层中。在砂岩等多孔岩石中,细小空间或孔隙可以像海绵一样吸收注入的流体(CO2)。

  2000年,加拿大开始对此技术进行商业演示,并(每年)成功地将近3公吨CO2(等同于50万辆汽车的排放量)隔离于地下。在开发用于监测CO2地下迁移和储存的方法上,来自Bristol的科学家发挥了重要的作用。

  在近日发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的一篇论文中,James Verdon博士和来自Bristol、加拿大地质勘探局、英国地质调查所以及BP Alternative Energy公司的同仁与大家分享了世界上规模最大的三个CCS项目的成果。

在加拿大Saskatchewan Weyburn的一个CO2储存现场

  研究发现,并未所有地理位置都能胜任,成功实施CCS前需要细致、全面的评估。要使这一方法发挥作用,必须将CO2圈闭在地下数千年,但一些地学科学家认为注入工艺可能会导致压力升高,以致于岩石开裂并导致CO2逸出。

  为了解决这一问题,Verdon和同事对三个商业级CCS位置(分别是位于挪威北海的Sleipner现场、加拿大中部的Weyburn现场以及阿尔及利亚的In Salah现场)的岩土力学变形进行了研究。结果发现三个位置的岩层呈现迥然不同的反应,这突出了在执行气体注入前进行系统性岩土力学评估的重要性。

  虽然没有任何泄漏迹象,但由于存在50多年的石油生产历史,Weyburn现场显示出了非常复杂的反应。在In Salah现场,流体流速变慢表示压力可以积蓄,储池内部和周围也出现了开裂现象,且通过卫星监测还可观察到地表抬升了几厘米。Sleipner现场的规模、出色的流量特性以及地表下岩石的良好反应意味着人们每年可以在这里储存近1公吨的CO2

  三个现场不同的反应意味着未来开展大规模的CCS操作之前,必须执行全面、持续的监测以确保地下储存点的持久完整性。

  虽然没有任何泄漏迹象,但由于存在50多年的石油生产历史,Weyburn现场显示出了非常复杂的反应。在In Salah现场,流体流速变慢表示压力可以积蓄,储池内部和周围也出现了开裂现象,且通过卫星监测还可观察到地表抬升了几厘米。Sleipner现场的规模、出色的流量特性以及地表下岩石的良好反应意味着人们每年可以在这里储存近1公吨的CO2

  三个现场不同的反应意味着未来开展大规模的CCS操作之前,必须执行全面、持续的监测以确保地下储存点的持久完整性。(译文/Viki)

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