Współczesne wyzwania związane z zmianami klimatycznymi i rosnącym poziomem gazów cieplarnianych w atmosferze skłaniają nas do poszukiwania innowacyjnych rozwiązań jak nigdy dotąd. Jednym z takich rozwiązań jest proces znanego jako wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS), który polega na przechwytywaniu emisji dwutlenku węgla (CO2) z elektrowni i zakładów przemysłowych, a następnie transportowaniu i składowaniu CO2 pod ziemią. CCS jest uważane za ważną strategię zmniejszania emisji gazów cieplarnianych i spowalniania tempa zmian klimatycznych. Istnieje kilka metod wychwytywania i składowania emisji CO2, w tym:

• Przedspalanie - Ta metoda polega na wychwytywaniu CO2 przed jego uwolnieniem do atmosfery podczas spalania paliw kopalnych. W tym procesie paliwo kopalne (takie jak węgiel czy gaz ziemny) jest najpierw przekształcane w mieszankę wodoru i CO2. CO2 jest następnie oddzielane od wodoru i wychwytywane przed uwolnieniem do atmosfery. Metoda ta jest najczęściej stosowana w elektrowniach o dużej skali, które spalają węgiel lub gaz ziemny.
• Postspalinowe wychwytywanie - Ta metoda polega na wychwytywaniu CO2 po jego uwolnieniu do atmosfery podczas spalania paliw kopalnych. W tym procesie gaz spalinowy (mieszanka CO2 i innych gazów) jest przepuszczany przez rozpuszczalnik, który absorbuje CO2. Rozpuszczalnik bogaty w CO2 jest następnie podgrzewany w celu uwolnienia CO2, które można wychwycić i składować. Ta metoda jest najczęściej stosowana w elektrowniach o dużej skali, które spalają węgiel lub gaz ziemny.
• Wychwytywanie tlenkowe (oxy-combustion) - Ta metoda polega na wychwytywaniu CO2 przez spalanie paliw kopalnych w obecności czystego tlenu, a nie powietrza. Gaz spalinowy, który powstaje w tym procesie, składa się głównie z CO2, który można łatwo wychwycić i składować. Ta metoda nadal jest w fazie rozwoju i nie została jeszcze wdrożona w elektrowniach o dużej skali, jednak wiązane są z nią spore nadzieje.
• Wychwytywanie przemysłowe - Ta metoda polega na wychwytywaniu CO2 z konkretnych procesów przemysłowych, takich jak produkcja cementu czy stali. CO2 jest wychwytywane w miejscu źródłowym, a następnie transportowane i składowane pod ziemią.
• Wychwyt absorbcyjny z atmosfery - Ta metoda obecnie jeszcze w fazie bardzo wczesno rozwojowej ma być wykorzystywana do masowego wychwytu CO2 z atmosfery oraz jego przetwarzanie do formy łatwiejszej do składowania lub ponownego użycia (np. gaz techniczny lub węgiel).

Po wychwyceniu CO2, konieczne jest jego przetransportowanie do miejsca składowania. Najpopularniejszą metodą transportu CO2 jest rurociąg. Jednak CO2 można również przewozić statkami lub ciężarówkami, jeśli rurociąg nie jest dostępny.

Po dostarczeniu CO2 do miejsca składowania, musi ono zostać zmagazynowane pod ziemią. Najczęściej stosowaną metodą składowania CO2 jest jego wstrzykiwanie w głębokie formacje geologiczne, takie jak wyeksploatowane złoża ropy i gazu, głębokie akwifery solne czy niewydobywalne pokłady węgla. CO2 można również przechowywać w inny sposób, na przykład w oceanach lub podziemnych jaskiniach.

Jedną z głównych zalet przechowywania podziemnego jest to, że jest ono trwałe i może trwać przez miliony lat. CO2 jest przechowywane w stanie ciekłym lub nadkrytycznym, a wstrzykiwane jest pod dużym ciśnieniem i na takiej głębokości, gdzie nie będzie uciekać. Ponadto, składowanie podziemne może pomóc w zwiększeniu wydobycia ropy, poprzez wstrzykiwanie CO2 do dojrzałych złóż ropy, zwiększając ilość wydobywanej ropy.

Mimo tych wyzwań, CCS jest uważane za ważną strategię zmniejszania emisji gazów cieplarnianych i spowalniania tempa zmian klimatycznych. Technologia CCS jest wciąż stosunkowo nowa, a badania nad jej poprawą i dostosowaniem do różnych rodzajów zakładów przemysłowych trwają. Ważne jest, abyśmy nadal inwestowali w rozwijanie tych metod, aby w przyszłości osiągnąć cele związane z redukcją emisji CO2 i ochroną naszej planety.

Photo by Ion Ceban @ionelceban