Ενέργεια & Περιβάλλον

Στα σκαριά projects γεωλογικής αποθήκευσης CO2

  • Σταύρος Γριμάνης


Η μελέτη-οδηγός της ΕΔΕΥ για τις 5+1 κατάλληλες περιοχές της χώρας και η δημοσκόπηση που προετοιμάζει το ΚΑΠΕ

Στα σκαριά βρίσκονται, όπως όλα δείχνουν, έργα για την γεωλογική αποθήκευση CO2 και στην Ελλάδα. Η συγκεκριμένη τεχνολογία, αν και έχει διχάσει αναλυτές, οργανισμούς και εκπροσώπους της αγοράς, δεν παύει να αποτελεί μια σχετικά σίγουρη μέθοδο για την μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Υπό το πρίσμα της επιτάχυνσης των δράσεων κατά της κλιματικής αλλαγής, τις συνέπειες της οποίας βιώνουμε ήδη με ακραία καιρικά φαινόμενα σε όλο τον πλανήτη, τέτοια projects αποκτούν προτεραιότητα.

Για τη χώρα μας «οδηγό» αποτελεί μια σημαντική επιστημονική μελέτη που δημοσιοποίησε πέρυσι η Ελληνική Διαχειριστική Εταιρεία Υδρογονανθράκων και την οποία συνέταξε επιστημονική ομάδα με τη συμμετοχή του Γεωλόγου- Γεωφυσικού Δ. Κτενά, της Γεωλόγου Πετρελαίου Β. Κοσμίδου και του Περιβαλλοντολλόγου Σ. Σπίνου.

Παράλληλα, πολύ πρόσφατα και συγκεκριμένα στις 20 Ιουλίου 2021 το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΑΠΕ), ενέκρινε δαπάνη για την υλοποίηση έρευνας της κοινής γνώμης «για θέματα αποδοχής της γεωλογικής αποθήκευσης CO2». Ειδικότερα, ανέθεσε τη δημοσκόπηση στην εταιρεία Metron Analysis SA, έναντι συνολικού ποσού 8.060 ευρώ. Η κινητοποίηση του ΚΑΠΕ προς αυτή την κατεύθυνση προφανώς και δεν είναι τυχαία.

Όπως αναφέρεται στα συμπεράσματα της μελέτης της ΕΔΕΥ, «η αποθήκευση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε υπόγειους γεωλογικούς σχηματισμούς είναι μια καλά κατανοητή, μόνιμη και ασφαλής τεχνολογία κάτι που είναι ζωτικής σημασίας για τη μείωση των εκπομπών και την επίτευξη των στόχων του Παρισιού». Τονίζεται ακόμη ότι «οι συνηθισμένοι μύθοι και οι πιθανές παρανοήσεις που σχετίζονται με την τεχνολογία CCS περιλαμβάνουν τον κίνδυνο διαρροής CO2 ή περιβαλλοντικής βλάβης, τη μόνιμη αποθήκευση και τον αντίκτυπο στους σεισμούς.

Ωστόσο, δεκαετίες εμπειρογνωμοσύνης από τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και δεδομένα από την παρακολούθηση, τη μέτρηση και την επαλήθευση τόπων αποθήκευσης και πληθώρα ακαδημαϊκών μελετών συνδυάζονται για να ενισχύσουν τον ουσιαστικό ρόλο της τεχνολογίας CCS στη μείωση των παγκόσμιων εκπομπών CO2».

Στο πλαίσιο αυτό, η μελέτη της ΕΔΕΥ που τιτλοφορείται “Υπόγεια Γεωλογική Αποθήκευση C02 και Φυσικού Αερίου στην Ελλάδα” επιχειρεί μια επισκόπηση αντιπροσωπευτικών λεκανών και λοιπών σχηματισμών για την αποθήκευση CO2 και φυσικού αερίου (UGS), εστιάζοντας στη Μεσοελληνική Αύλακα, τη Λεκάνη Φλώρινας, τη Λεκάνη του Πρίνου, τη Δυτική Θεσσαλονίκη και τις Βασάλτες Βόλου.

«Η δέσμευση, μεταφορά και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα έχει γνωρίσει πολλές εφαρμογές παγκοσμίως, αλλά ιδιαίτερα σε χώρες με ανεπτυγμένη βιομηχανική δραστηριότητα που προκαλεί έκλυση ρύπων ή σε χώρες που η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται κατά πολύ από την καύση γαιανθράκων», όπως επισημαίνεται.

«Υπό αυτήν την οπτική, η αξιοποίηση του υπεδάφους της Δυτικής Μακεδονίας κατέχει μία ιδιαίτερη θέση με την πιθανή αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα ως μίας καινοτόμου επιλογής σαν παράγωγο της χρήσης του λιγνίτη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας» αναφέρει η μελέτη στην οποία γίνεται συγκριτική αξιολόγηση με την περίπτωση του Snøhvit στην Θάλασσα του Barents στη Νορβηγία.

Η τεχνολογία και το διεθνές περιβάλλον

Η τεχνολογία CCUS (Δέσμευση και Αποθήκευση Διοξειδίου του Άνθρακα) εφαρμόζεται σε παγκόσμια κλίμακα. Το 2019, περισσότερες από 50 μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού και μεταποίησης του διοξειδίου του άνθρακα λειτουργούσαν όπως αυτή του Boundary Dam στον Καναδά ή της Petranova στο Τέξας. Επιπλέον, 20 πιλοτικά προγράμματα βρίσκονταν σε εξέλιξη και η ΕΔΕΥ συμμετέχει από τις αρχές του 2019 σε δύο από αυτά, τo διεθνές ENERG και το ευρωπαϊκό PilotStrategy.

Το 2020 στην ειδική μελέτη της Ακαδημίας Αθηνών για την Απολιγνιτοποίηση, προτείνονται διάφορες δράσεις όπως η αεριοποίηση του λιγνίτη, η εξαγωγή σπανίων γαιών, η παραγωγή ενεργού άνθρακα και ανθρακονημάτων, λιπασμάτων αλλά και ενεργειακών καυσίμων.

Πάντως σε διεθνές επίπεδο και σύμφωνα με την IEA, η επίτευξη του στόχου που έθεσε η συμφωνία του Παρισίου απαιτεί την αποθήκευση τουλάχιστον 1 γιγατόνου CO2 ετησίως έως το 2030.

Δέσμευση, μεταφορά και αποθήκευση του CO2

Όπως αναλύεται στη μελέτη της ΕΔΕΥ, η δέσμευση και αποθήκευση του CO2 περιλαμβάνει μία σειρά νέων τεχνολογιών που μπορούν να αποτρέψουν την απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων του CO2.

Η τεχνολογία CCS περιλαμβάνει τρία σημαντικά βήματα:

-Δέσμευση του CO2: Γίνεται διαχωρισμός από άλλα αέρια που παράγονται σε μεγάλες εγκαταστάσεις βιομηχανικής επεξεργασίας, όπως σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από γαιάνθρακα (π.χ. σταθμός Κοζάνης, Πτολεμαΐδα) και φυσικό αέριο (π.χ. Elpedison), χαλυβουργεία, εργοστάσια τσιμέντου (π.χ. TITAN) και διυλιστήρια (π.χ. MOTOR OIL)

– Μεταφορά CO2: Αφού διαχωριστεί το CO2 συμπιέζεται και μεταφέρεται μέσω αγωγών, φορτηγών, πλοίων ή άλλων μεθόδων σε κατάλληλο χώρο για γεωλογική αποθήκευση.

-Αποθήκευση CO2: Είναι το τελευταίο βήμα της αλυσιδωτής διαδικασίας CCS. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει αποθήκευση σε ωκεανούς, την αποθήκευση σε γεωλογικούς σχηματισμούς και ορυκτό άνθρακα.

Η γεωλογική αποθήκευση θεωρείται ως η μεγαλύτερη βιώσιμη επιλογή και περιλαμβάνει εξαντλημένες δεξαμενές πετρελαίου και φυσικού αερίου, σχηματισμούς γαιάνθρακα, αλατούχους σχηματισμούς, σχηματισμούς βασάλτη καθώς και την αποθήκευση ενυδατωμένου CO2 στο υποθαλάσσιο περιβάλλον. Η γεωλογική αποθήκευση αερίων γίνεται σε παρόμοια γεωλογικά συστήματα σε ολόκληρο τον κόσμο των οποίων τα γεωλογικά χαρακτηριστικά συνθέτουν τις ονομαζόμενες ιζηματογενείς λεκάνες. Σχεδόν όλη η παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου που σχετίζεται με τις ιζηματογενείς λεκάνες καθώς και οι τύποι των γεωλογικών σχηματισμών που παγιδεύουν πετρέλαιο και φυσικό αέριο είναι παρόμοια με αυτούς που δημιουργούν τους καλούς ταμιευτήρες αποθήκευσης CO2.

Οι προοπτικές για την Ελλάδα

Μία από τις μεγαλύτερες πηγές C02 στην Ελλάδα είναι οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση γαιάνθρακα (λιγνίτη) στην Δυτική Μακεδονία.

«Οι τεχνολογίες CCS, παγκοσμίως αλλά και στην Ευρώπη απέχουν αρκετά από τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας και η μεταφορά του CO2 είναι μια κοστοβόρα αλλά και σχεδόν ανέφικτη διαδικασία. Ως εκ τούτου, η έρευνα για υποψήφιους χώρους γεωλογικής αποθήκευσης CO2 στην Ελλάδα κρίνεται αναγκαία» σύμφωνα με τη μελέτη.

Όσον αφορά την προετοιμασία και το χρόνο βιωσιμότητας διευκρινίζονται τα ακόλουθα:

Η φάση της όλης λειτουργίας (operation phase, προσεγγιστικά 10-50 χρόνια) περιλαμβάνει την κατασκευή και την προετοιμασία του συγκροτήματος αποθήκευσης πριν και μετά την εισπίεση του CO2.

Αφότου πραγματοποιηθεί και αξιολογηθεί το γεωλογικό μοντέλο και γίνει κατανοητή η συμπεριφορά του συγκροτήματος αποθήκευσης ώστε να μην υπάρξει σημαντικός κίνδυνος διαφυγής CO2, o διαχειριστής του έργου μπορεί να προετοιμαστεί για το κλείσιμο της τοποθεσίας αυτής. Η άδεια παύσης του έργου μπορεί να χορηγηθεί βάσει μίας τελικής έκθεσης αξιολόγησης αποθήκευσης που να υποδεικνύει με λεπτομέρεια την μη ύπαρξη διαφυγής CO2.

Μετά τον παροπλισμό εκδίδεται ένα πιστοποιητικό ‘’κλεισίματος’’ συμπεριλαμβανομένων των συνακόλουθων νομικών υποχρεώσεων από την ρυθμιστική αρχή (σε εθνικό επίπεδο θα μπορούσε να είναι π.χ. η ΕΔΕΥ).

Μετά το πέρας της φραγής του συγκροτήματος αποθήκευσης η ρυθμιστική αρχή, με δική της πλέον ευθύνη, θα διαθέτει όλα τα απαραίτητα στοιχεία που θα επιβεβαιώνουν ότι το αποθηκευμένο CO2 θα συγκρατηθεί με ασφάλεια για εκατοντάδες χρόνια.

Οι 5+1 «υποψήφιες» περιοχές της χώρας

Στη μελέτη της ΕΔΕΥ προκρίνονται πέντε περιοχές, στις οποίες προστίθεται και η εξαντλημένη αποθήκη Ν. Καβάλας, η οποία ωστόσο ενδείκνυται για την αποθήκευση φυσικού αερίου, project για το οποίο βρίσκεται σε εξέλιξη σχετικός διαγωνισμός από το ΤΑΙΠΕΔ.

Οι άλλες περιοχές είναι:

-Η Μεσοελληνική Αύλακα που παρέχει το κατάλληλο γεωλογικό περιβάλλον για αποθήκευση CO2. Το μέγεθος της λεκάνης κυμαίνεται από 5.000-25.000km2 . Tα σημαντικά πάχη των στρωμάτων που συναντώνται στην περιοχή (από 1,5-3,5Km ) και η τεκτονική σταθερότητα που την χαρακτηρίζει, αντιστοιχούν σε παράγοντες που ευνοούν την αποθήκευση CO2. Επίσης, η εγγύτητα σε πηγές εκπομπής CO2 και η πιθανή ύπαρξη υδρογονανθράκων είναι ακόμα δύο κριτήρια που οδηγούν στην επιλογή της. Η ΜΑ είναι μία λεκάνη που εκτείνεται στη Βορειοδυτική Ελλάδα, με μήκος μεγαλύτερο των 200Km και πλάτος 30-40Km.

– Η Λεκάνη Φλώρινας ανήκει στην περιοχή του Λιγνιτικού Κέντρου Δυτικής Μακεδονίας και αποτελείται από τον ενεργειακό άξονα Φλώρινα–Αμύνταιο–Πτολεμαΐδα- Κοζάνη, όπου παραγόταν το μεγαλύτερο μέρος ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Ένας από τους κύριους λόγους για την επιλογή της περιοχής αυτής, είναι ότι υπάρχει μεγάλη ποσότητα CO2 που διαλύεται στους υδροφορείς της Λεκάνης της Φλώρινας. Αυτή η διαδοχή μαζί με την καύση των λιγνιτικών αποθέσεων από τους σταθμούς αποτελούν περίπου το 50% των εκπομπών του CO2 στην Ελλάδα. Επομένως, οποιεσδήποτε στρατηγικές μείωσης των εκπομπών CO2 θα είχαν μεγάλο αντίκτυπο σε περιφερειακό αλλά και σε εθνικό επίπεδο. Ως εκ τούτου, η Λεκάνη της Φλώρινας αντιπροσωπεύει όχι μόνο μια εξαιρετική τοποθεσία για εμπορική εκμετάλλευση του CO2 ως βιομηχανικό αέριο αλλά είναι ένα καλό φυσικό ανάλογο για να μελετήσει κανείς τις συνέπειες της εφαρμογής της τεχνολογίας CCS στην περιοχή αυτή.

– Λεκάνη του Πρίνου. Tα τελευταία χρόνια έχει υπάρξει μεγάλο εμπορικό ενδιαφέρον για αναζήτηση περιοχών με δυναμικό γεωλογικής αποθήκευσης CO2 (και φυσικου αερίου) σε (ημι-) εξαντλημένα κοιτάσματα και σε βαθείς υδροφορείς αλμυρού νερού (saline aquifers) όπως είναι η ιζηματογενής Λεκάνη του Πρίνου-Καβάλας.

Στην συγκεκριμένη περίπτωση ο υδροφορέας βρίσκεται κοντά και κάτω από το υφιστάμενο πετρελαϊκό κοίτασμα επομένως τα γεωλογικά χαρακτηριστικά και δεδομένα είναι κοινά. Φωτεινά παραδείγματα στην Ευρώπη, γεωλογικής αποθήκευσης CO2 σε υδροφορέα κάτω από το κοίτασμα, είναι τα κοιτάσματα της Statoil-Equinor (Sleipner και Snøhvit) στην Βόρεια Θάλασσα και στη Θάλασσα του Μπάρεντς αντίστοιχα.

-Δυτική Θεσσαλονίκη: Ο υδροφόρος της Δυτικής Θεσσαλονίκης, ο οποίος βρίσκεται στην λεκάνη της Δ. Θεσσαλονίκης αποτελεί έναν σχηματισμό, που ενδείκνυται για αποθήκευση CO2 και μάλιστα στο παρελθόν έχουν γίνει μελέτες για τον συγκεκριμένο ταμιευτήρα που εξετάζουν την καταλληλότητά του. Η λεκάνη βρίσκεται δυτικά της πόλης της Θεσσαλονίκης και καλύπτει μια περιοχή μεγαλύτερη από 4.200Km2 στην ξηρά και μια υπεράκτια έκταση 4.000Km2. Είναι τεκτονικά σταθερή με περιορισμένη έκθεση σε ρήγματα.

-Βόλος (Βασάλτες). Τα βασαλτικά πετρώματα εμφανίζουν κατάλληλες φυσικοχημικές ιδιότητες για την εφαρμογή της κατακρήμνισης ανθρακικών ορυκτών (carbonate mineral precipitation) μέσω της αλληλεπίδρασης των πλούσιων σε Ca-Mg-Fe ορυκτά με ανθρακικό οξύ, που προέρχονται από τη διάλυση του εγχυμένου CO2 σε νερό. Τα νεοσχηματισμένα μέταλλα αποτελούνται κυρίως από ασβεστίτη, μαγνησίτη και σιδερίτη, τα οποία παρέχουν τη δυνατότητα μακροπρόθεσμης και ασφαλούς αποθήκευσης CO2.