Новый виток для технологии улавливания, хранения и использования CO2
Эксперты обсудили данную тему на вебинаре в преддверии ПМГФ-2020
Именно этой теме была посвящена вторая сессия из серии вебинаров, организованных совместно Институтом Энергетическая Дельта (EDI) и Петербургским международным газовым форумом. Онлайн-конференция состоялась 16 июля 2020 года.
Такая технология, как утилизация и хранение улавливаемого углерода (CCUS) известна уже не одно десятилетие. Заинтересованность в CCUS увеличивалась с ростом глобальной озабоченности состоянием климата и производством возобновляемой энергии.
Технологии улавливания и хранения углерода – это эффективный метод декарбонизации, с помощью которого углерод от сжигания на электростанции и других промышленных источников в ином случае попавший бы в атмосферу, улавливается, сжимается и закачивается в подземные слои для надежного хранения. Во всяком случае, эта технология не достигла пика своей вершины и со временем интерес к ней стал угасать. Однако в данный момент интерес к технологии CCUS вновь возрождается, не только со стороны энергетического сектора, но и со стороны таких отраслей, как – производство стали, цемента, химической промышленности.
Все это в своем выступлении «Технологии улавливания, хранения и использования углерода: наступит ли, наконец, расцвет?» затронул Леон Стилле, генеральный менеджер EDI, он поделился своим профессиональным видением перспектив технологии.
В качестве модератора конференции выступила Екатерина Кравецкая, директор по маркетингу в России Energy Delta Institute (EDI), старший советник по развитию бизнеса, представительство N.V.Nederlandse Gasunie в России.
Есть разные виды улавливания углерода. Как говорит Леон Стилле, чаще всего используют метод после сжигания, то же самое можно делать на этапе и перед сжиганием, или использовать топливо, насыщенное кислородом и выделять СО2 в этом процессе. Есть система реформинга, когда можно получать водород из метана.
Еще один важный пункт, на который обратил внимание эксперт – это промышленные установки. Если раньше CCUS был актуален для электростанций, то теперь их можно применять и для промышленной сферы – сталелитейных, цементных или химических предприятий, для нефтеотдачи и при процессе производства удобрений. «Эта технология существует давно, первые эксперименты были проведены еще в 1970-е годы. CCUS мог стать своего рода добавкой к существующим технологиям. Интересный момент, что СО2 – это ценное сырье – для химической промышленности его продают за высокую цену для производства напитков», – пояснил Леон Стилле.
На каком этапе сейчас находятся технологии улавливания, хранения и использования углерода? По словам спикера, они стали развиваться в секторе переработки газа, производстве водородов и химической промышленности. Что касается энергетики, то о задействовании CCUS стали говорить, чтобы снизить воздействие на окружающую среду, но именно в этом секторе пилотные проекты «не взлетели».
Продолжив тему реализации бизнес-кейсов, генеральный менеджер EDI привел в качестве примера несколько проектов, использующих CCUS. Канадский проект Boundary Dam 3 project – крупная теплоэлектростанция, которая находится недалеко от населенного пункта и занимается добычей угля: «У компании есть 4 блока, однако система улавливает СО2 только из одного. Проект был дорогостоящим, компания потратила на него больше 1 млрд. канадских долларов. Они улавливают 1.2-1.4 тонн СО2 в год. Рядом с этой станцией находится нефтяное месторождение, в пласты которого закачивается улавливаемый СО2, для увеличения нефтеотдачи».
«Еще один проект, Northern Lights CCS, который практически реализован. Он будет улавливать СО2 на заводах по переработке отходов в энергию и цементном заводе. Технологии улавливания СО2 на заводах по переработке отходов в энергию уже существуют в Нидерландах, а вот улавливание СО2 на цементном заводе будет происходить впервые.
Леон Стилле назвал причину почему некоторые проекты все же «не взлетели». Первая причина – это стоимость, которая практические не снижается уже много лет. Именно поэтому улавливание СО2 не стало успешным, оно должно быть стабильно с точки зрения инвестиции. Еще одна проблема – противодействие общественности. Были ситуации, когда люди организовывали забастовки. «Они боятся, что CCUS нанесет вред здоровью. До сегодняшнего момента ведутся активные обсуждения и дискуссии», – объяснил генеральный менеджер EDI.
Более того, водородная экономика, использующая технологию улавливания и хранения (CCS) при производстве «голубого» водорода, может быть рассмотрена как серьезный потенциал для расцвета технологии CCUS. «Сейчас многие говорят о водороде. Если вы хотите перевести свою экономику на водород, то почему бы не сделать это для начала на синем водороде, а не на зеленом? Это дорога на пути к декарбонизации», – считает Леон Стилле.
Спикер уверен, что во многих направлениях, с точки зрения экономики, подобные процессы имеют смысл и у них есть потенциал для развития.
Организаторы: Energy Delta Institute (EDI) и «ЭкспоФорум-Интернэшнл».
Спонсор вебинаров – «Газпромбанк» (Акционерное общество).
Институт Энергетическая Дельта (EDI) - международная бизнес-школа в области энергетики - созданная голландскими компаниями Газюни, ГазТерра, Шелл, Университетом г. Гронингена совместно с ПАО «Газпром». EDI предлагает широкий спектр программ, который охватывает все звенья энергетической производственной цепочки и все аспекты энергетического перехода. С более подробной информацией об институте вы можете ознакомиться на сайте www.energydelta.org.
Владельцы собственных домов и квартир, проживающие в больших и малых городах, а также небольших поселениях России и Польши, приветствуют газофикацию своих жилищ. Но кроме повышения комфортности жизни газофикация приносит и проблему предельно допустимых выбросов окиси азота, которые наносят ощутимый вред здоровью владельцев жилья. При горении природного газа выделяются оксиды азота и сгорает кислород. При превышении предельно допустимых норм оксиды азота приводят к ослаблению здоровья человека и развитию бронхо-легочных заболеваний – бронхита и бронхиальной астмы.
Группа польских и российских ученых провела научные исследования и выработала свои рекомендации. Ученые предлагают изменения в национальных санитарных нормах и национальных строительных нормативах Польши. В ближайшее время результаты этих исследований будут адаптированы к условиям России.
Результаты научных изысканий были обобщены в статье «Нормативные проблемы концентрации окислов азота в резиденции окружающей среды человека», опубликованной в Ежегоднике по охране окружающей среды, который издается Померанским научным обществом охраны окружающей среды Республики Польша.
– Программы газификации жилищ реализуются во многих странах и, в частности, в Польше, – говорит один из авторов статьи заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета, д.т.н., профессор Александр Григорьевич Черных, – Люди хотят комфорта и считают, что газификация повысит уровень их жизни. Но в результате сжигания природного газа выделяются оксиды азота и уменьшается количество кислорода, что накладывает очень серьезные требования на вентиляцию домов и квартир. Необходим постоянный приток свежего воздуха. Когда в квартирах и частных домах устанавливались деревянные рамы, обеспечивалась хорошая фильтрация воздуха за счет щелей и зазоров. Шел постоянный подсос воздуха. В связи с широким распространением стеклопакетов происходит блокирование естественной вентиляции. Мы имеем своеобразный парадокс: для достижения энергоэффективности устанавливаются стеклопакеты, которые ограничивают приток в помещение свежего воздуха. Системы вентиляции, которые устанавливаются в современных квартирах и домах, требуют подсоса воздуха либо методом проветривания, либо методом инфильтрации.
А. Г. Черных и ученые Кошалинского технологического университета (Республика Польша) А. Малижевская и А. Шкаровский сравнили санитарные нормы и строительные нормативы, существующие за рубежом, с соответствующими нормами, которые приняты в Республике Польша. И пришли к выводу, что нормы, существующие в Польше, допускают гораздо больший процент оксидов азота в воздухе жилища. Ученые проанализировали эту ситуацию, сделали выводы и провели серию экспериментов, которые подтвердили эти выводы. В 70 процентах случаев при сжигании природного газа идет превышение предельно допустимых норм оксидов азота.
– Мы предлагаем конкретные меры по снижению вредных выбросов, – говорит А. Г. Черных, – В частности, это изменение строительных норм, регулирующих вентиляцию, и установка датчиков, фиксирующих содержание оксидов азота в воздухе. Исследования, проведенные группой российских и польских ученых, актуальны и для России. В ближайшее время будут разработаны санитарные нормы и новые строительные нормы для Российской Федерации, учитывающие опасность выбросов оксидов азота.
Для анализа химических загрязнений, образующихся в испытуемом помещении, для нужд эксперимента был использован газоанализатор, дающий результат измерения в реальном масштабе времени. Измерения проводились с использованием сертифицированного газоанализатора дымовых газов Sigma от MRU, отвечающего требованиям стандарта PN-EN 482: 2002.
Точки измерения располагались в узлах трехмерной сетки с шагом 10,0 см, в диапазоне высот от 1,50 до 1,80 м, так что измерения включали зону дыхания взрослого человека. Измерения проводились при закрытых окнах и дверях, в стабилизированных условиях. Плита работала со всеми включенными горелками, кроме печной горелки. Результаты измерений, усредненные в указанном выше диапазоне высот, представлены на рисунке:
Максимальная концентрация NOх в испытанном помещении во время эксплуатации газового оборудования.
