Szén-dioxid-visszasajtolás

A lap ellenőrzött változata (ellenőrizve: 2019. november 12.) ezen a változaton alapul.

A szén-dioxid-visszasajtolás egy módszer arra, hogy kevesebb szén-dioxid ( $CO_{2}$ ) kerüljön a Föld légterébe.

A globális felmelegedés

Régóta vitatkoznak szakemberek azon, hogy a mérésekkel is bizonyított globális felmelegedést mi okozza. A vita még ma is folyik, de az egyértelmű – ez nem lehet vita tárgya -, hogy az üvegházhatáshoz hozzájárul az emberi tevékenység következtében megnövekedett $CO_{2}$ -kibocsátás. Az üvegházhatás növekedése pedig hozzájárul a felmelegedéshez. A felmelegedésnek pedig - egy mértéken felül - katasztrofális kihatása lesz (lenne) a Földön élőkre. Tehát a Földön élőknek kiemelt fontosságú, hogy az általuk okozott szén-dioxid-kibocsátást csökkentsék.

A $CO_{2}$ -kibocsátás csökkentésének egyik módja az ipari folyamatok során keletkező szén-dioxid visszasajtolása a föld alá.

A szén-dioxid mennyisége

Az ipari forradalomig (XVIII. század vége) az emberiség számottevően nem járult hozzá a levegőben található $CO_{2}$ koncentrációjához. A levegő $CO_{2}$ koncentrációját a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó $CO_{2}$ nőveli. A XVIII. századig a levegő $CO_{2}$ koncentrációja 280-290 ppm volt.^[1] Ez az érték 1958-ig 315 ppm-re emelkedett, jelenleg pedig 370-380 ppm-nél tartunk. Az EU tagállamai 2007-ben a villamosenergia igények 55%-t fosszilis tüzelőanyagból elégítették ki.

Tonnában kifejezve, az EU tagállamaiban 2007-ben 2049 milliárd tonna $CO_{2}$ -szennyezést bocsátottak ki a levegőbe.^[2] Magyarország éves kibocsátása 2007-ben 56 millió tonna volt.^[3] Az eddigi legnagyobb $CO_{2}$ -kibocsátót (USA, ~6 milliárd tonna) mára már túlszárnyalta Kína (~7 milliárd tonna).

A kibocsátott szén-dioxid csökkentése

Az emberiség felismerte, hogy tenni kell az egyre növekvő $CO_{2}$ -kibocsátás ellen. Számos terv, elképzelés, intézkedés született ennek a cél teljesítése érdekében:

Az alacsony karbontartalmú gazdaság kiépítése
A villamosenergia termelés szerkezetének módosítása (kevesebb fosszilis tüzelőanyag-alapú erőmű)
Új nukleáris erőművek építése
Kiotói jegyzőkönyv
Európai Unió Klíma- és Energiacsomagja (angol nyelven)
Robbanómotoros gépjárműállomány átalakítása (villamos, gázüzem stb.)
Megújuló energiát használó erőművek számának növelése
stb.

Mindezek hatása évtizedek múlva jelentkezhet. A villamosenergia ellátás biztonsága miatt is, az emberiség egyelőre nem mondhat le a szénalapú erőművekről. Ezért a meglévő és épülő szénalapú erőműveknél előtérbe került a kikerülő $CO_{2}$ mennyiségének csökkentése. Ennek egyik módja, a $CO_{2}$ -kibocsátás megelőzése, és visszasajtolása a föld alá.

A szén-dioxid leválasztása

A $CO_{2}$ visszasajtolása előtt le kell választania $CO_{2}$ -t az égéstermékből.

A leválasztásnak többféle módja is lehet. Az évtized közepére három kereskedelmileg is érett $CO_{2}$ -leválasztási technológia jöhet számításba:

’Post combustion’ módszer: az égés után a füstgázt füstgázmosókon vezetik keresztül és megtisztítják a $CO_{2}$ -tól, melyet ezután előkészített tárolóba sajtolhatnak,
’Oxyfuel’ módszer: A füstgáz nitrogéntartalmát az égetés előtt leválasztják, és a kazánban történő égéshez csak tiszta oxigént használnak. A füstgáz mennyisége lecsökken, a $CO_{2}$ részaránya megnő, így a leválasztási folyamatban kisebb részarányokat kell kezelni,
’Pre-combustion’ módszer: A szenet elgázosítják, majd a füstgáz tisztítását követően a keletkezett szénmonoxid+víz összetételű füstgázt $CO_{2}$ -dá és hidrogénné módosítják. A $CO_{2}$ -t leválasztják, a hidrogén energia tartalma gázturbinán hasznosul.

A következő évtizedben a ’Pre-combustion’ módszerek elterjedése várható.^[4]

A szén-dioxid visszasajtolása

A leválasztott szén-dioxodot biztonságos módon tárolni kell. A nagy mennyiségű $CO_{2}$ -t biztonságos tárolására a föld alatti tárolás a legalkalmasabb. Ezt a megoldást nevezik a $CO_{2}$ -visszasajtolásnak. A szén-dioxid elhelyezésére szárazföldi körülmények között elméletileg négy lehetőség adott:

leművelt szénhidrogén-tárolók
sós vizes rezervoárok
bányászatra alkalmatlan széntelepek
bázisos, ultrabázisos kőzettestek

Leművelt szénhidrogén-tárolók felhasználása mellett szól, hogy ezek a tárolók bizonyítottan képesek a geológiai időskálán mérhető ideig megtartani cseppfolyós halmazállapotú anyagokat. Az is előny, hogy kiépített infrastruktúra áll rendelkezésre (kutak, csővezetékek).

Az úgynevezett sósvizes rezervoárok jóval elterjedtebb potenciális tárolók, mint a leművelt szénhidrogén-tárolók. Ezek a potenciális tárolók porózus és áteresztő kőzetek, melyek általában a szokásos ivóvíztárolóknál mélyebben helyezkednek el. Nagy tárolási potenciáljuk miatt a kutatások homlokterébe kerültek.

A bányászatra alkalmatlan széntelepek esetében a tárolás földtani kockázatait a nem bányászott kőszéntelepekben való hosszú távú biztonság és az alkalmazott technológia környezetre gyakorolt hatásai jelentik.^[5]

Jelenleg Norvégiában (Sleipner, Snohvit), Algériában (In Salah) és az Egyesült Államokban (Weyburn) történik évi néhány millió tonna szén-dioxid visszasajtolása. Magyarországon 2001 óta folyik célzott kutatás a hazai szén-dioxid föld alatti tárolási lehetőségeinek megismerésére. Ilyen témájú európai finanszírozású projektek voltak: NASCENT (2001-2003), CASTOR (2004-2008) és EU Geo-capacity (2006-2008). Hazai finanszírozású projektek:MOL-ELGI K+F projekt és a Magyar Állami Eötvös Loránd Geofizikai Intézet (2012. április 1-től Magyar Földtani és geofizikai Intézet) folyamatos kutatási tevékenysége. A kutatások alapján megállapították, hogy nincs földtani, illetve műszaki akadálya a szén-dioxid föld alatti tárolásának.^[6]

Források

↑ C:\Documents and Settings\p\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\TFDEVM6P\lista[1].xml
↑ http://www.euractiv.hu/gazdasag/hirek/ntt-a-szendioxid-kibocsatas-az-eu-ban^{[halott link]}
↑ https://www.google.com/publicdata?ds=wb-wdi&met=en_atm_co2e_pc&idim=country:HUN&dl=hu&hl=hu&q=sz%C3%A9ndioxid+kibocs%C3%A1t%C3%A1s
↑ Archivált másolat. [2011. február 26-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. április 21.)
↑ Valaska József: A szén-dioxid-leválasztás és -visszasajtolás szükségessége… (hely nélkül): Magyar Tudomány, MTA folyóirata. 2011. 441–443. o.
↑ Falus György és társai: A hazai földtani szerkezetek felmérése a szén-dioxid-visszasajtolás szempontjából. (hely nélkül): Magyar Tudomány, MTA folyóirata. 2011. 450–458. o.

További információk

Kapcsolódó szócikkek

Szén-dioxid-leválasztás és -tárolás

[1] C:\Documents and Settings\p\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\TFDEVM6P\lista[1].xml

[2] ttp://www.euractiv.hu/gazdasag/hirek/ntt-a-szendioxid-kibocsatas-az-eu-ban^{[halott link]}

[3] ttps://www.google.com/publicdata?ds=wb-wdi&met=en_atm_co2e_pc&idim=country:HUN&dl=hu&hl=hu&q=sz%C3%A9ndioxid+kibocs%C3%A1t%C3%A1s

[4] Archivált másolat. [2011. február 26-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. április 21.)

[5] Valaska József: A szén-dioxid-leválasztás és -visszasajtolás szükségessége… (hely nélkül): Magyar Tudomány, MTA folyóirata. 2011. 441–443. o.

[6] Falus György és társai: A hazai földtani szerkezetek felmérése a szén-dioxid-visszasajtolás szempontjából. (hely nélkül): Magyar Tudomány, MTA folyóirata. 2011. 450–458. o.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]