Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Подтверждена безопасность захоронения парниковых газов
11.06.2022

Подтверждена безопасность захоронения парниковых газов

Оценка: 0.0    704 0 Наука и Технологии
11:03

Профессор Сколтеха и его коллеги из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне и норвежского института сейсмических наблюдений NORSAR провели эксперимент, который воспроизводит закачку углекислого газа под землю для борьбы с глобальным потеплением. Он показал — вопреки опасениям при соблюдении известных мер предосторожности захоронение парникового газа не вызовет техногенных землетрясений.

Исследование представлено в журнале Scientific Reports. Фиксация углерода — это связывание атмосферного углекислого газа в биомассе, например при посадке деревьев, или захоронении газа в подземных резервуарах, таких как истощенные нефтяные месторождения. Наряду с различными способами собственно сокращения выбросов парниковых газов, их фиксация — важный компонент стратегий сокращения углеродного следа. Однако закачка углекислого газа под землю вызывает дискуссии в связи с риском вызвать землетрясение.

«Наши эксперименты показывают, что при условии соблюдения разумных мер предосторожности и ограничении давления закачки вполне возможно безопасно захоранивать углекислый газ, не вызывая разрушительных землетрясений», — прокомментировал результаты исследования один из его авторов, профессор Сколтеха Сергей Станчиц.

В основе как этого исследования, проведенного на оборудовании Schlumberger в США, так и начатой Станчицем работы в Сколтехе лежат эксперименты с массивными кубическими образцами породы, в которых делается диагональный распил (см. фото), в результате чего получается модель двух сторон геологического разлома. К кубу со всех сторон прикладывается давление — оно имитирует силы, приводящие в движение плиты земной коры. Вместо углекислого газа через просверленные в блоке отверстия в породу закачивается под давлением силиконовое масло.


Кубометр песчаника, распиленный пополам, чтобы получились две пластины, которые могут наползать друг на друга / ©Scientific Reports

«Приложив неравное давление к разным граням блока из песчаника объемом около одного кубического метра, мы запустили лабораторный вариант тектоники плит, — рассказывает Станчиц. — „Плиты“ медленно поползли друг по другу, и чувствительные микрофоны на гранях куба стали фиксировать издаваемый ими шорох».

Сами по себе эти шумы ни о какой аномальной сейсмической активности не свидетельствуют. «В реальности тектонические плиты так себя и ведут: они не стоят на месте, — поясняет исследователь. — Проблемы появляются тогда, когда вместо плавного движения происходит зацеп, напряжение накапливается и затем мгновенно высвобождается: плиты в разломе резко проскальзывают, и мы наблюдаем землетрясение».

Ученые решили проверить, зарегистрируют ли микрофоны нечто большее, чем размеренное потрескивание породы, чтобы можно было говорить о настоящем, пусть и лабораторном, землетрясении. Но этого не произошло. «Тогда мы сделали то, чего в полевых условиях делать, конечно же, нельзя: мы закачали жидкость под тем же характерным для захоронения углекислого газа давлением, но уже в другую скважину, которая доходила до самого разлома, — продолжает Станчиц. — И как-то даже немного досадно было обнаружить, что плиты продолжили ползти с той же отнюдь не катастрофической скоростью».

Тогда ученые решили «докрутить» эксперимент в духе разрушителей легенд: «Мы подумали: ладно, пусть скважина будет первая — та, что не доходит 10 см до разлома — но давление мы повысим настолько, чтобы порода треснула. В реальном проекте по фиксации углерода этого стремились бы всеми силами избежать». Подобным образом нефтегазовые компании осуществляют так называемый гидроразрыв пласта, чтобы повысить приток трудноизвлекаемых углеводородов в скважину. Создаваемые таким способом трещины, кстати, нужны и в зеленой энергетике: чтобы получить доступ к возобновляемой геотермальной энергии недр.

В итоге песчаник треснул лишь после того, как исследователи подняли давление с 45 атмосфер, как в исходном эксперименте, до 180 атмосфер. Открылась трещина, ведущая из скважины в разлом, закачку прекратили. «Давление в скважине упало, и минут 10 все было тихо, но вскоре стало ясно, что как раз столько времени потребовалось жидкости, чтобы перераспределиться в разломе таким образом, чтобы, наконец, произошел проскок плит, который вполне можно считать лабораторным аналогом землетрясения», — говорит Станчиц, добавляя, что в полевых условиях энергия будущего землетрясения копилась бы порядка суток, если бы разрыв пласта произошел вблизи геологического разлома.

Суммируя результаты этого эффектного эксперимента, исследователь делает вывод, что захоронение углекислого газа в правильно подобранном месте и без превышения типичного для этого процесса давления безопасно и не должно вызывать землетрясений, просачивания газа в грунтовые воды или утечек в атмосферу. По-видимому, даже гидроразрыв пласта безопасен, если уделять должное внимание локальным геологическим особенностям и выбирать места, достаточно удаленные от разломов.

Авторы исследования убеждены, что подобные лабораторные эксперименты имеют большое значение для снижения расходов и рисков в связи с геологическими манипуляциями, которые осуществляются и для фиксации атмосферного углерода, и для добычи ископаемого топлива, и для получения геотермальной энергии. «Это не та задача, которую стоит решать методом проб и ошибок», — заключает Станчиц.


 
Источник:  https://naked-science.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Солнце может обладать сознанием
Всё живое - электрическое  smile (от topzz)
Солнце может обладать сознанием
Всё во Вселенной живое :) (от Music_Lover)
Солнце может обладать сознанием
Люди находятся в электрическом поле планеты, а не звезды.
Так что ''сознанием' (от topzz)

Биолог утверждает, что Солнце может обладать сознанием
Солнце есть Отец всего на Земле сущего. (от АМОЗОВ)
Биолог утверждает, что Солнце может обладать сознанием
Из за таких дураков как ты мы досих пор и ненашли разум во вселенной -потмоу что для таких дураков к (от ranon)