Do szczelinowania można użyć skroplonego CO2 zamiast wody

Fot. Fotolia
Fot. Fotolia

Naukowcy japońscy opracowali technologię szczelinowania skał, wykorzystującą zamiast płuczki wodnej, płuczkę opartą na upłynnionym CO2. Umożliwia to ochronę wód podziemnych, pozyskanie zwiększonych ilości metanu i rozwiązuje problem geosekwestracji CO2 - poinformował New Scientist.

Szczelinowanie hydrauliczne – technika wydobywania gazu łupkowego przy pomocy wtłaczanej pod wysokim ciśnieniem w złoże, płuczki zawierającej 98 proc. wody oraz chemikalia ułatwiające rozbijanie złoża, jest bardzo kontrowersyjny. Pojawiają się informacje o przypadkach wydobywania się pod wpływem szczelinowania metanu ze złoża oraz skażenia warstw wodonośnych wpływającą z otworu wiertniczego płuczką wodną i metanem.

Zespół naukowców z Kyoto University pod kierownictwem prof. Tsuyoshi Ishidy postanowił zmienić technologię, aby uniknąć skażania warstw wodonośnych i samoistnego „wybijania” metanu z warstwy. Badacze z Japonii zastąpili wodę używaną w płuczce, dwutlenkiem węgla upłynnionym lub w stanie superkrytycznym.

Zastosowanie CO2 niesie także dodatkowe korzyści. Przy szczelinowaniu prowadzonym z użyciem wody łupki gazonośne ulegają destrukcji tylko w dwóch wymiarach – wzdłuż płaszczyzny złoża. Jak udowodniły doświadczenia zespołu prof. Ishidy (przeprowadzone z użyciem kostki granitowej), zastosowanie CO2 w postaci upłynnionej lub superkrytycznej pozwala na trójwymiarowe kruszenie łupków – wzdłuż płaszczyzny złoża i prostopadle do niej.

Ishida uważa, że łupki w złożu, nie tak twarde jak granit, będą ulegać w podobny sposób fragmentacji. Nie jest jasne, dlaczego upłynniony dwutlenek węgla jest w stanie powodować kruszenie w inny sposób niż płuczka wodna, lecz badacze z Kyoto sugerują iż powodem może być 10-krotnie większa lepkość CO2 niż wody.

Naukowcy z Japonii sądzą, że takie zastosowanie CO2 może jednocześnie rozwiązać problem geosekwestracji tego gazu bez konieczności budowania wielkich zbiorników; należy tylko po wtłoczeniu płuczki CO2 w złoże zapobiec jej odpływowi.

Dr inż. Shahab Mohaghegh, zajmujący się problemami eksploatacji złóż gazonośnych i ropy naftowej na West Virginia University, twierdzi iż wydobycie gazu ze złoża przy pomocy CO2 byłoby efektywne. Kiedy dwutlenek węgla znajdzie się w złożu gazu łupkowego, uwolni się z niego cały metan, wyparty także z kieszeni gdzie dotąd się znajdował, przez dwutlenek węgla. „Złoża gazu łupkowego są doskonałym miejscem składowania i geosekwestracji CO2, a dodatkowo zastosowanie tego gazu pozwala na pozyskanie dużych ilości metanu” – dodał.

W 2006 roku amerykański Departament Energii obliczył iż na Środkowym Wschodzie USA w kawernach solnych można by przechować 470 gigaton CO2, podczas gdy w złożach gazu łupkowego – 45 gigaton. Od czasu opublikowania tego raportu wydobycie gazu łupkowego wzrosło kilkukrotnie. (PAP)

mmej/ tot/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Złote grzejniki do grillowania bakterii

  • Fot. Adobe Stock

    USA/ Po Covidzie siedzenie w domu stało się normą

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera